【正文】 50米； （ 2）采樣周期太短，試著改變采樣周期； （ 3）若分析后保證 PLC無(wú)問(wèn)題，用三菱 PLC 的編程軟件能與編程電纜連接，則需檢查 MCGS 能否正常工作。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施，如采用減震膠等。 噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41 5 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)對(duì) 計(jì)算機(jī) 雙重 控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)，對(duì)需要使用的控制系統(tǒng)方案進(jìn)行了分析 ，得出 雙重 控制方案是比較理想的控制方案。 。因?yàn)槠胀ǖ恼鳛V波電源，由于紋波的影響，容易使 PLC接收到錯(cuò)誤信息。 在 PLC 應(yīng)用中要注意的問(wèn)題 （ 1） PLC 要求環(huán)境溫度在 0～ 55oC ，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。 無(wú)法建立通訊連接 （ 1）檢查 PLC 是否上電； （ 2）是否 使用標(biāo)準(zhǔn)的三菱 PLC 編程電纜； （ 3）通訊參數(shù)設(shè)置使否正確； （ 4）檢查對(duì)某一寄存器的操作是否超出范圍。 （ 3）先在手動(dòng)模式下調(diào)試，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置手動(dòng)輸出，觀察手動(dòng)效果并調(diào)試參數(shù)，直到手動(dòng)模式下達(dá)到穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 3. 將具有手自動(dòng)調(diào)節(jié)的程序?qū)懭?PLC，在 PLC 處于運(yùn)行狀態(tài)的情況下。 36 圖 46 通道連接 Channel link 圖 47 設(shè)備調(diào)試 Equipment debugging 將制作完畢的上位機(jī)程序加上模擬信號(hào)，使用正弦模擬 信號(hào)來(lái)代替干燥塔指標(biāo)溫度 ，流量的變化，驗(yàn)證實(shí)式數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)報(bào)表，報(bào)警顯示等功能。 2：選擇是只讀，只寫(xiě)，還是讀寫(xiě)，默認(rèn)是只讀。 （ 3）本設(shè)備屬性設(shè)置： 要使 MCGS 能正確操作 PLC 設(shè)備，請(qǐng)按如下的步驟來(lái)使用和設(shè)置本構(gòu)件的屬性： 噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 設(shè)備名稱： 可根據(jù)需要來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行重新命名，但不能和設(shè)備窗口中已有的其它設(shè)備構(gòu)件同名。 本 設(shè)計(jì) 設(shè)備構(gòu)件用于 MCGS 讀寫(xiě)三菱 FX 系列中支持 232 通信協(xié)議的 PLC 設(shè)備。歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢(shì)和總結(jié)規(guī)律。其它不變。 數(shù)據(jù)來(lái)源頁(yè)中，選取組對(duì)象對(duì)應(yīng)的存盤(pán)數(shù)據(jù)；組對(duì)象名為：液位組。 利用利用歷史表格動(dòng)畫(huà)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)歷史報(bào)表 : 歷史表格構(gòu)件是基于 “ Windows 下的窗口”和“所見(jiàn)即所得”機(jī)制的，用戶可以在窗口上利用歷史表格構(gòu)件強(qiáng)大的格式編輯功能配合 MCGS的畫(huà)圖功能做出各種精美的報(bào)表。 報(bào)警顯示設(shè)置 MCGS 把報(bào)警處理作為數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性，封裝在數(shù)據(jù)對(duì)象內(nèi)，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)自動(dòng)處理。 建立動(dòng)畫(huà)連接和設(shè)備連接 由圖形對(duì)象搭制而成的圖形畫(huà)面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化，達(dá)到過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。 按上述操作建 立 “ PID 參數(shù) ” 、 “ 實(shí)時(shí)曲線 ” 、 “ 歷史曲線 ” 、 “ 數(shù)據(jù)報(bào)表 ” 、 “ 報(bào)警顯示 ” 等用戶窗 口 .如圖 34所示 : 圖 34 用戶窗口 The window of user 建立和編輯各窗口畫(huà)面 圖 35 噴霧干燥控制系統(tǒng)窗口 The window of Spraydrying control system 24 圖 36報(bào)警顯示窗口 Alarm display window 圖 37 PID參數(shù)窗口 PID parameters window 噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 圖 38 通訊狀態(tài)窗口 Communication status window 定義數(shù)據(jù)對(duì)象 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是 MCGS 工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。 噴霧干燥過(guò)程 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)界面 MCGS 的設(shè)計(jì) 工程分析 通過(guò)上兩章對(duì) 噴霧干燥過(guò)程 控制的分析和設(shè)計(jì)，整體上對(duì)工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實(shí)現(xiàn)的功能及如何實(shí)現(xiàn)這些功能有了詳細(xì)的了解，下面為具體的框架組成。后一部分則設(shè)置圖形的動(dòng)畫(huà)屬性，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的變量建立相關(guān)性的連接關(guān)系，作為動(dòng)畫(huà)圖形的驅(qū)動(dòng)源。主要內(nèi)容包括：定義工程名稱、封面窗口名稱和啟動(dòng)窗口（封面窗口退出后接著顯示的窗口）名稱，指定存盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)文件的名稱噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 以及存盤(pán)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)定動(dòng)畫(huà)刷新的周期。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 MCGS 具有操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能、高可靠性等突出特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)各種現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 噴霧干燥過(guò)程 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PLC 控制流程圖 為了達(dá)到 干燥過(guò)程間接指標(biāo)溫度 的控制要求，通過(guò)對(duì)控制過(guò)程的分析，建立 PLC 控制程序的流程圖。 PLC 的選擇 選擇三菱 FX2N48MR 的 PLC，及其 4AD 和 4DA 模塊。 噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 (3)建立 I/O 分配表，繪制 PLC 控制系統(tǒng)的輸入、輸出接線圖。 PLC 的結(jié)構(gòu) 從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。調(diào)節(jié)過(guò)程如下： 圖中， 1V 是進(jìn)料量控制閥，由于它受前工序來(lái)料的影響，一般不能控制； 2V 是旁路冷風(fēng)量控制閥，它具有快速響應(yīng)的特性，但經(jīng)濟(jì)性較差； 3V 是蒸汽量控制閥，它具有工藝合理的優(yōu)點(diǎn)，但動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢。 （ 3）動(dòng)靜結(jié)合，快慢結(jié)合，“急則治標(biāo)，緩則治本”。而他們的位置可由 2 sCG（ ） 參數(shù)的改變而得到調(diào)整，所以品質(zhì)得到改善，穩(wěn)定性得到提高。 與串級(jí)控制系統(tǒng)相比，雙重控制系統(tǒng)少用了一個(gè)變送器，而多用了一個(gè)控制閥。 雙重 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 圖 11 雙重 控制的基本結(jié)構(gòu) dual control of the basic structure 圖 11 是雙重控制系統(tǒng)的框圖。確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)采取有效措施防 止環(huán)境污染。 所確定的流程和設(shè)備，必須保證產(chǎn)品的質(zhì)量能達(dá)到規(guī)定的要求，而且質(zhì)量要穩(wěn)定。 噴霧干燥時(shí)，物料也經(jīng)歷著恒速干燥和降速干燥兩個(gè)階段，這與物料在常規(guī)干燥設(shè)備中所經(jīng)歷的歷程完全相同。 在并流系統(tǒng)中，最熱的干燥空氣和水分含量最大的霧滴接觸，因而水分迅速蒸發(fā)，霧涌表面溫度接近 于空氣的濕球溫度，同時(shí)空氣溫度也顯著降低，因此從霧滴到干燥成品的整個(gè)歷程中，物料的溫度不高，這對(duì)于熱敏性物料的干燥是特別有利的。 1 料液霧化?？刂菩Ч哂辛己玫姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性，為方便對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，控制系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式，并且之間的切換是無(wú)擾動(dòng)的。噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前 言 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 計(jì)算機(jī)雙重 控制系統(tǒng) 上位機(jī)程序 設(shè)計(jì)， Computer Dual Control System and Computer Programming） 為噴霧干燥過(guò)程的雙重控制 系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī) 雙重控制系統(tǒng)，具有友好的人機(jī)界面，方便直觀的實(shí)現(xiàn)了對(duì)指標(biāo) 溫度的監(jiān)控和操作。從這四個(gè)階段，可以了解到噴 霧 干燥的某些特點(diǎn)，現(xiàn)分別說(shuō)明如下。 霧滴和空氣的接觸方式不同，對(duì)于干燥室內(nèi)的溫度分布、液滴和顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡、物料在干燥室中的停留時(shí)間以及產(chǎn)品質(zhì)量都有很大影響。 3 霧滴干燥（水分蒸發(fā)）。 確定設(shè)計(jì)方案的原則 確定設(shè)計(jì)方案，要遵循 下列原則： 滿足工藝要求。處理易燃易爆或有毒物料時(shí)，要有相應(yīng)的安全措施。雙重控制系統(tǒng)是綜合這些操縱變量的優(yōu)點(diǎn)，克 服各自弱點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化控制的。 2 sGo（ ） = 1 sGo（ ） 2 sGo（ ） 。 在開(kāi)環(huán)條件下，與慢響應(yīng)的單回路控制系統(tǒng)相比，雙重控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)零點(diǎn)增加（ 22n+nmm ）個(gè)。為此，雙重控制系統(tǒng)中，常選時(shí)間常數(shù)盡量小的快響應(yīng)通道來(lái)提高系統(tǒng)的工作頻率。 噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 圖 14噴霧干燥的雙重控制系統(tǒng) Spraydrying system of dual control 噴霧干燥過(guò)程中，操縱變量的選擇十分重要。 PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可 靠 性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 (2)確定選用的 PLC 機(jī)型。 噴霧干燥過(guò)程 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 通過(guò)以上對(duì) PLC 的了解和第一章所確定的控制方案，對(duì) 噴霧干燥 計(jì)算 機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行 PLC 的硬件設(shè)計(jì)。在控制器中將數(shù)字信號(hào)通過(guò)PID 運(yùn)算輸出變成 032767 的數(shù)字量，再將此數(shù)字量轉(zhuǎn)換成 01000 的數(shù)字量信號(hào)，再將數(shù)字量信號(hào)送到模擬量輸出模塊中，變成的模擬量信號(hào)來(lái)控制控制調(diào)節(jié)閥。 18 3 噴霧干燥過(guò)程雙重 控制系統(tǒng)人機(jī)界面設(shè)計(jì) MCGS 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介 MCGS (Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng) )是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件， 可穩(wěn)定運(yùn)行于 Windows95/98/NT操作系統(tǒng)，集動(dòng)畫(huà)顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、 設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙機(jī)熱備、工程報(bào)表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大功能于一身，并支持國(guó)內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油、電力、化工、鋼鐵、礦山、冶金、機(jī)械、紡織、航天、建筑、材料、制冷、交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室等多種工程 領(lǐng)域 [5]。 設(shè)備窗口 設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。 工程立項(xiàng)搭建 框架 MCGS 稱為建立新工程。前一部分類似于“畫(huà)畫(huà)”，用戶通過(guò) MCGS 組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素及動(dòng)畫(huà)構(gòu)件庫(kù)，在用戶窗口內(nèi)“組合”成各種復(fù)雜的畫(huà)面。 22 工程完工綜合測(cè)試 最后測(cè)試工程各部分的工作情況，完成整個(gè)工程的組態(tài)工作，實(shí)施工程交接。 工程建立 在 MCGS 組態(tài)平臺(tái)上，單擊 “ 用戶窗口 ” ，在 “ 用戶窗口 ” 中單擊 “ 新建窗噴霧干燥過(guò)程雙重控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 口 ” 按鈕，則產(chǎn)生新 “ 窗口 0” ， 選中窗口 0” ，單擊 “ 窗口屬性 ” ，進(jìn)入“ 用戶窗口屬性設(shè)置 ” ，將 “ 窗口名稱 ”