HPB-500/50型超高压生物处理设备控制系统的研发

论文摘要

超高压处理技术是一种较新的加工技术。经迅速的发展,已经逐步应用到食品加工、医药制造等各个领域。而我国对超高压技术研究的深度和广度与世界先进水平相比还有较大差距,超高压设备也仍然处在研究试验阶段。因此,针对超高压处理技术及其应用的控制方法的研究是十分必要的。HPB-500/50型超高压生物处理设备是一种面向生产的大容量超高压生物处理设备。上位机PC利用VC++开发人机交互控制程序,下位机以西门子S7-200系列CPU 226型作为直接控制器。本文通过分析整个系统的结构,确定了以前馈-反馈单闭环为主的控制策略。改进的通讯方案增强了上位机和下位机之间数据交换的实时性。上位机利用面向对象的思想,下位机以结构化的思想分别设计实现了各自的控制部分。最后,还对该控制系统的可改进部分做了展望。系统现在可稳定连续运转,基本实现了预期控制要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 超高压生物技术概述
• 1.1 超高压生物技术的历史和现状
• 1.2 等静压工作原理
• 1.3 超高压设备简介
• 第二章 受控系统及控制策略介绍
• 2.1 系统硬件整体组成.
• 2.2 动作序列.
• 2.3 计算机过程控制系统的组成
• 2.4 数字PID 控制
• 2.5 Bang-Bang 控制
• 2.6 模糊控制
• 2.7 受控系统分析及控制策略
• 第三章 上位机和下位机间的实时通讯
• 3.1 通讯特点
• 3.2 工作过程控制流程
• 3.3 串口通信中用户层协议编制原则
• 3.4 相关通讯指令（函数）
• 3.4.1 多任务与多线程
• 3.4.2 PLC 中使用的通讯指令
• 3.4.3 上位机VC++中使用的与通讯相关的函数
• 3.5 通讯数据帧的确定
• 第四章 上位机控制程序的设计与实现
• 4.1 应用面向对象思想设计上位机控制程序
• 4.1.1 面向对象的概念
• 4.1.2 面向对象设计的准则
• 4.1.3 利用可重用MFC 框架设计功能模块
• 4.2 各功能模块的实现
• 4.2.1 控制命令帧形成模块
• 4.2.2 曲线绘制模块
• 4.2.3 数据库管理模块
• 第五章 下位机逻辑控制程序的设计与实现
• 5.1 可编程逻辑控制器PLC 简介
• 5.2 顺序控制设计法与顺序功能图
• 5.2.1 顺序控制设计法
• 5.2.2 顺序功能图
• 5.3 下位机程序的实现概要
• 5.4 下位机工作的整体流程图
• 第六章 系统集成调试及其它
• 6.1 西门子57-200 编译器简介
• 6.2 故障的检测与诊断
• 6.3 对采集模拟量的处理
• 6.4 通讯的调试
• 6.5 Windows 资源的泄漏问题
• 6.6 集成调试
• 第七章 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录A WIN32 API 泄漏函数一览表
• 附录B S7-200 的相关参数
• 致谢
• 发表论文及项目情况.