基于plc和變頻器的物料攪拌控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-10-28 22:35 本頁(yè)面
【正文】 39 PLC 編程語(yǔ)言 39 設(shè)計(jì)程序的流程圖 40 程序梯形圖 41 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)句 49 人機(jī)界面設(shè)計(jì) 52 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 55 系統(tǒng)模擬調(diào)試 55 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試 57 第六章 總結(jié) 58 、本設(shè)計(jì)的功能和優(yōu)點(diǎn) 58 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) IV 、 本次設(shè)計(jì)的心得體會(huì) 58 結(jié)論 60 致 謝 61 參考文獻(xiàn) 62 外文文獻(xiàn) 63 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 1 頁(yè) 第一章 緒論 攪拌作為工藝過(guò)程的基礎(chǔ)操作單元，廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、食品、油漆、涂料等許多行業(yè)。但是，由于這些行業(yè)中所用到的材料，多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì) , 以致于現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作，另外生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠、工作效率高等特點(diǎn)，這也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。基于 PLC可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造工作量小、維護(hù)方便、容易改造的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)以 PLC作為控 制核心，結(jié)合變頻器等完成物料攪拌的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 引言 作為一種面向工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用型技術(shù)， PLC與 CAD/CAM、 NC技術(shù)并成為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱技術(shù)。 PLC專(zhuān)為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)，采用可編程的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí) /計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬的 I/O接口控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC是微處理器技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，他克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線(xiàn)復(fù)雜、可靠性低、功耗低、通用性和靈活性比較差等缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn) ；本次設(shè)計(jì)采用 PLC也是充分考慮了 PLC的優(yōu)越性，以及他在工業(yè)控制環(huán)境中的優(yōu)異表現(xiàn)。 傳統(tǒng)的物料混合設(shè)備的控制存在的問(wèn)題 鑒于攪拌設(shè)備的廣泛應(yīng)用，隨著近年來(lái)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展， 物料 混合技術(shù)在上世紀(jì) 60 到 80 年代期間得到了迅猛發(fā)展 ,其重點(diǎn)主要是對(duì)于常規(guī)攪拌槳在低粘和高粘非牛頓均相體系、固液懸浮和氣液分散等非均相體系中的攪拌功耗、混合時(shí)間等宏觀(guān)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。長(zhǎng)期以來(lái) ,雖然有大量設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和關(guān)聯(lián)式可用于分析和預(yù)測(cè)混合體系 ,但將攪拌反應(yīng)器從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模直接放大到工業(yè)規(guī)模 ,仍是十分危險(xiǎn)的 ,至今仍然需要通過(guò)逐級(jí)放大 來(lái)達(dá)到攪拌設(shè)備所要求的傳質(zhì)、傳熱和混合。這種方法不但耗費(fèi)巨額的資金和大量的人力物力 ,而且設(shè)計(jì)周期很長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在工業(yè)高度發(fā)達(dá)的美國(guó)，化學(xué)工業(yè)由于攪拌反應(yīng)器設(shè)計(jì)不合理所造成的損失每年蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 2 頁(yè) 約為 10— 100 億美元。 因此，從更微觀(guān)更本質(zhì)的角度 ,例如采用先進(jìn)的測(cè)試手段和建立合理的數(shù)學(xué)模型 ,獲取攪拌槽中的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng) ,不僅對(duì)開(kāi)發(fā)新型攪拌設(shè)備，而且對(duì)攪拌設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義 ,對(duì)放大和混合的基礎(chǔ)研究具有現(xiàn)實(shí)的理論意義。 而對(duì)于攪拌設(shè)備的研究，除功率問(wèn)題外，有關(guān)攪拌的流體力學(xué)研究具有重 要意義。這方面已做了許多工作，但尚需擴(kuò)大和深入。在液體中進(jìn)行攪拌時(shí)，攪拌器的功能不僅引起液體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)，而且要在液體中產(chǎn)生湍動(dòng)，湍動(dòng)程度與攪拌器使液體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋渦現(xiàn)象有密切關(guān)系。這些旋渦因經(jīng)常地互相撞擊和破裂，使液體受到劇烈的攪拌。由此可見(jiàn)在攪拌操作中，對(duì)于流體力學(xué)理論的研究是極其重要的。 物料設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)用 PLC 來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)物料混合設(shè)備控制 近代化學(xué)工業(yè)中，流動(dòng)的物料不再只是一些低粘度的牛頓型流體，許多高粘度流體也常常遇到，尤其是各種各樣的高分子溶液以及混有催化劑粒子的漿狀流體等非牛頓型流體的 應(yīng)用日益廣泛。它們與通常的牛頓型流體具有不同的流動(dòng)特性，所以對(duì)于非牛頓型液體的研究是當(dāng)今的一個(gè)重要課題。對(duì)高粘度流體，特別是非牛頓型流體的攪拌傳熱的研究，也是近年來(lái)的一個(gè)方向。聚合釜的傳熱特性與其中所用的攪拌器的型式關(guān)系甚大。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。設(shè)備有大型化發(fā)展的趨勢(shì)，也需求攪拌設(shè)備大型化。如國(guó)外聚合釜的容積已由最初的 8～ 40m3擴(kuò)大到 60～ 100m3，最火的已達(dá)到 140m3。采用大型聚臺(tái)釜可大大減少操作和檢修人員，有利于自動(dòng)化，減少投資，提高生產(chǎn)率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。隨著容積的大型化，釜型逐漸由細(xì)長(zhǎng)型向矮胖 型發(fā)展。而且采用底部攪拌的方式越采越多，多用三葉后掠式攪拌器。三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用的一種較好攪拌器。因它排出量大，釜內(nèi)液相循環(huán)充分，每分鐘可達(dá) 5～ 10次，能促使釜內(nèi)反應(yīng)均勻一致。 攪拌也可以在管路中進(jìn)行，采用在管路中安裝裝置的辦法對(duì)氣 液系和液 液系進(jìn)行混合。例如采用噴射泵對(duì)水及醋酸丁酯進(jìn)行混合；在石油精制中，也采用使液體流過(guò)設(shè)置在管路中的銳孔板或擋板，以便使兩種液體進(jìn)行接觸。還有在管道中放入攪拌器的，即所謂管道攪拌。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 3 頁(yè) 可見(jiàn)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了攪拌應(yīng)用面的擴(kuò)大。攪拌技術(shù)的發(fā)展又使得 攪拌設(shè)備大型化。為了提高攪拌的全自動(dòng)化和穩(wěn)定性能，就需要一個(gè)功能更強(qiáng)、性能更好的系統(tǒng)做支持。
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