基于PLC的甲醇汽油新能源生产控制系统设计及实现

论文摘要

能源危机的问题日趋严重,寻求干净且可再生性能源成为许多国家目前非常重视的课题。甲醇汽油以其经济性、安全性和环保性等特点逐渐受到行业的青睐。本论文针对某公司的需要,设计了一套基于PLC的甲醇汽油新能源自动化生产控制系统。配料是甲醇汽油生产过程中最关键的环节。作者分析现在常用配料方案的优缺点后,提出了一种基于称重的配料方案。本系统选用A-B公司的ControlLogix控制器作为主控设备,负责生产控制和通信;用工业控制计算机作为上位机,对生产过程进行监控。本系统采用DeviceNet网络将变频器、称重模块及FLEX I/O模块接入控制系统,既能减少硬接线,又能提高系统性能。为了提高生产效率和精度,本生产系统采用了快速和慢速供料相结合的方法,以及预估超量值、提前停机的方法。为了获得较准确的预估值,提出了一种过超量预估值修正算法。本系统PLC控制程序采用RSLogix5000编程软件以梯形图编程方式编写,完成生产系统的自动和手动控制。上位机监控画面采用RSView32软件完成,实现生产过程实时监控、趋势图显示、数据记录、报警等功能。最后,使用RSLogix Emulate 5000仿真软件对PLC程序和上位机监控画面进行了仿真。本文所做以上工作为下一步现场实施打下了良好的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 背景及研究的意义
• 1.2 可编程控制器的发展及现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 甲醇汽油生产控制系统总体设计
• 2.1 甲醇汽油生产工艺
• 2.1.1 配料方式选择
• 2.1.2 称重方式选择
• 2.1.3 供料方式选择
• 2.2 控制系统设计原则及目标
• 2.2.1 控制系统设计原则
• 2.2.2 控制系统设计目标
• 2.3 控制系统结构设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 电子称重设备
• 3.1.1 称重传感器的选择
• 3.1.2 称重传感器的组合与安装
• 3.2 变频器和调节阀
• 3.2.1 变频器
• 3.2.2 调节阀
• 3.3 电气控制原理图设计
• 3.3.1 配电图设计
• 3.3.2 设备控制原理图设计
• 3.4 可编程控制器系统配置
• 3.4.1 处理器选择
• 3.4.2 I/O 模块配置
• 3.4.3 称重模块配置
• 3.4.4 通信模块配置
• 3.4.5 框架和电源模块配置
• 3.5 本章小结
• 第四章 控制算法研究
• 4.1 称重过程分析
• 4.2 超量预估算法分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 控制系统程序设计
• 5.1 控制系统PLC 程序设计
• 5.1.1 编程软件RSLogix5000 介绍
• 5.1.2 控制程序需求分析
• 5.1.3 程序结构与标签
• 5.1.4 主要例程分析与实现
• 5.2 上位监控画面设计
• 5.2.1 上位软件RSView32 介绍
• 5.2.2 上位画面设计与实现
• 5.3 程序模拟和调试
• 5.3.1 Logix5000 程序模拟和调试
• 5.3.2 上位监控画面调试
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献