【正文】 研究的意義 在制漿造紙生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定地調(diào)節(jié)紙漿濃度是實(shí)現(xiàn)工藝目 標(biāo)，達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少污染和能耗的一個(gè)重要因素。 第五章主要是主要介紹了怎樣利用 MCGS 工控組態(tài)軟件建立系統(tǒng)的人機(jī)監(jiān)控界面。 第三章主要確定了系統(tǒng)各個(gè)硬件的選型，硬件的使用，以及硬件的連接電路圖。 第一 章主要介紹了論文提出的背景，當(dāng)前研究的發(fā)展現(xiàn)狀以及研究的意義。因此，近年來控制專家提出了專家 PID 控制，人工神經(jīng)網(wǎng)路 PID 控制等等。 控制算法的發(fā)展趨勢 目前在造紙行業(yè)中普遍采用傳統(tǒng) PID算法，傳統(tǒng) PID 算法雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，但在實(shí)際運(yùn)行過程中不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求，其主要表現(xiàn)在：1）在紙漿濃度調(diào)節(jié)中，由于電動(dòng)執(zhí)行器屬于慣性環(huán)節(jié)，采用傳統(tǒng) PID 調(diào)節(jié)必產(chǎn)生嚴(yán)重的滯后效應(yīng)，很難使系統(tǒng)取得良好的 控制效果； 2）由于過程參教在生產(chǎn)過程中變化很大，加之設(shè)備的老化和來自其它方面的干擾，因此，一般的固定參數(shù)控制器無法適應(yīng)這些變化，不能始終保持最優(yōu)運(yùn)行，有時(shí)甚至出現(xiàn)穩(wěn)定性問題。 增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力。 想超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展。內(nèi)旋式紙漿濃度變送器是一種閉環(huán)儀表，雖然結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜造價(jià)成本高，但其測量精度、靈敏度、穩(wěn)定性都很高，適合用于計(jì)量等需要高精度的場合。按照變送器的結(jié)構(gòu)不同可以分為：靜刀式濃度變送器、外旋式濃度變送器、動(dòng)刀式濃度變送器、內(nèi)旋式濃度變送器。 這其中力學(xué)法（也叫機(jī)械法）是目前能很好的應(yīng)用在工程中的在線測量兩相流濃度的方法。為此，本文設(shè)計(jì)了一種基于 PLC S7200 的紙漿濃度自動(dòng)控制系統(tǒng)來穩(wěn)定上漿的濃度。因此，無論紙機(jī)車速、干燥等其余指標(biāo)控制的再好，也會(huì)造成紙定量不斷波動(dòng)，質(zhì)量大幅度下降。要使其穩(wěn)定在一個(gè)定值上是很困難的一件事。造紙生產(chǎn)工藝一般包括三個(gè)工序：備料、制漿和抄紙，其中在制漿和抄紙過程中都需要用水稀釋原漿。而在制漿造紙生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定地調(diào)節(jié)紙漿濃度是實(shí)現(xiàn)工藝目標(biāo)，達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，減少污染和能耗的一個(gè)重要因素。此外，本設(shè)計(jì)中還采用了工控組態(tài)軟件 MCGS 建立了人機(jī)界面用來對(duì)紙漿濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。變送器采用的是 內(nèi)旋式紙漿濃度變送器，內(nèi)旋式紙漿濃度變送器是一種閉環(huán)儀表，雖然結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜造價(jià)成本高，但其測量精度、靈敏度、穩(wěn)定性都很高，適合用于計(jì)量等需要高精度的場合。 在本設(shè)計(jì)中控制器采用的是西門子公司的 S7200系列產(chǎn)品。傳統(tǒng)的紙漿濃度控制是采用人工控制，但是采用人工測控的合格率只在 60%左右：采用儀表檢測同時(shí)配合人工測控的合格率也只在 80%左右，因定量問題引起的產(chǎn)品質(zhì)量下降和消耗增高所造成的損失是巨大的，因此需要一種能自動(dòng)穩(wěn)定漿料濃度的可靠裝置來控制生產(chǎn)。在造紙行業(yè)中，紙漿濃度是一項(xiàng)重要的參數(shù)，對(duì)紙張的質(zhì)量有著很大的影響。其主要優(yōu)點(diǎn)有： ，抗干擾能力強(qiáng) ，功能完善，適用性強(qiáng) ，深受工程技術(shù)人員歡迎 、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 ，重量輕，能耗低 。 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵，石油，化工，電 力，建材，機(jī)械制造，汽車，輕紡，交通運(yùn)輸，環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。并利用組態(tài)軟件 MCGS 設(shè)計(jì)人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 本設(shè)計(jì)方案是使用內(nèi) 旋式紙漿濃度變送器測量實(shí)際紙漿濃度，將濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換成420mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，然后通過 A/D 轉(zhuǎn)換后反饋到控制器，與給定值進(jìn)行比較，得到偏差。 I 基于 S7200PLC 紙漿濃度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 在造紙生產(chǎn)過程中，紙漿濃度是最重要的物理量之一，穩(wěn)定地調(diào)節(jié)紙漿濃度是實(shí)現(xiàn)工藝目標(biāo)，達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)，更有利于企業(yè)在節(jié)省生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上提高經(jīng)濟(jì)效益。為此本人設(shè)計(jì)了一基于 S7200PLC 的紙漿濃度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)自動(dòng)檢測紙漿濃度，并與設(shè)定值進(jìn)行比較產(chǎn)生偏差，經(jīng)過一定的控制算法輸出控制進(jìn)水電動(dòng)閥門開度，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入漿泵的稀釋水量，使輸漿管內(nèi)的漿料濃度發(fā)生變化，最終得到濃度穩(wěn)定的漿料。對(duì)得到的偏差按 PID 算法進(jìn)行計(jì)算，以此調(diào)節(jié)白水入口電動(dòng)閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)紙漿濃度的調(diào)節(jié)。在本設(shè)計(jì)中使用的是 Simens S7200 CN， CPU型號(hào)為 224XP CN，由于 224XP CN 自帶兩個(gè)模擬量輸入和一個(gè)模擬量輸出接口，故無需額外使用模擬量擴(kuò)展模塊。 使用情況大致可歸納為如下幾類 ：開關(guān)量的邏輯控制 模擬量控制 運(yùn)動(dòng)控制 過程控制 數(shù)據(jù)處理 通信及聯(lián)網(wǎng) 。 關(guān)鍵詞： PLC 紙漿濃度 PID 算法 II The Design of Pulp Consistency Control System Based On The S7200 PLC Abstract In the process of paper production,the pulp consistency is one of the most important physical qualities, To ajust the pulp consistency stably plays an important role in achieving the process goals and meeting the quality it can help the Enterprise to improve the economy efficiency by saving production I designed a pulp consistency control system based on S7200 PLC， the system automatically detects the pulp consistency，biase and pare with set point, and after a certain control algorithm， the output signal can control the opening of the electric valve over the water inlet,which regulates water diluted into slurry pump, and the pulp consistency in the slurry pipe changes, finally we get a stable pulp consistency. This design uses the screw type pulp consistency transducer to measure actual pulpconsistency,the consistency signal is converted into standard 420 ma signal,and then A\D conversion convert the analog signal into digital signal and feedback to the controller， and after paring with the giver value,we get the the deviation by PID algorithm， then use the result to adjust the opening of the electric valve of the water inlet,so as to realize the adjustment of the pulp consistency. use the configuration software MCGS to design manmachine interface ,so as to realize the realtime monitoring of the control this design we chose the Simens S7200,224 XP CN as the controller,and because the 224 XP CN has two analog input and one analog output interface,it can meet the requiment,so we don’t have to use analog extended module. At present,at home and abroad the PLC has been widely used in steel,petroleum,chemical industry,electric power,building materials,machinery manufacturing,automobile,light textile,transportation,environment protection and cultural entertainment,and other usege can be roughly summarized as the following categories:1,the switch quantity logic control 2,analog control 3,motion control 4,process control processing 6,’s main advantages are : high reliability,strong antijamming ,lete,fully functional,high applicability,easy to learn and easy to use,weled by engineering and technical ,small amount of work of system design and construction,maintenance is convenient,easy to transform. 5,small size,light weight,low energy consuption. KEY WORDS: PLC PULP CONSISTENCY PID ALGORITHM III 目 錄 引 言 .........................................................................................................................................1 第 1 章 緒論 ...........................................................................................................................2 論文研究背景 .....................................................................................................................2 研究背景 .................................................................................................................2 紙漿濃度變送器的發(fā)展趨勢 .................................................................................2 PLC 的發(fā)展趨勢 ......................................................................................................2 控制算法的發(fā)展趨勢 .............................................................................................2 本文研究主要內(nèi)容 ............................................................................................................3 研究意義 ............................................................................................................................3 設(shè)計(jì)思路 ............................................................................................................................3 研究工作與成果 ......................