氮气保护推板炉自控系统的设计与实现

论文摘要

基于锂电池正极材料烧结曲线和工艺参数等特点，本文提出应用可编程逻辑控制器(PLC)和计算机结合必要的低压电器对氮气保护推板炉进行控制，该控制系统主要有温度控制系统、推进循环与气氛控制系统、计算机监控系统组成。氮气保护推板炉的温度控制系统分为若干个闭环控制回路，分别控制每个温区的温度，热偶把温度转变成毫伏电压信号传送给智能温控仪，温控仪根据适当的PID算法，把采集来的温度和设定的温度比较后，输出毫安电流信号控制调功电路板，调功电路板根据温控仪输出电流信号的大小调节晶闸管导通角的大小，不断调整加热器件的功率，达到控制温度的目的。推进循环与气氛控制系统采用PLC控制，PLC具有较高的可靠性和方便性，随着其自身功能的不断增强，PLC在国内外各行各业的应用也越来越广泛。本控制系统主要利用PLC为控制核心，结合低压电器，控制电机的运转和电磁阀闭合，达到控制推进循环动作和气氛的要求。计算机监控系统采用集散控制系统，上位机和下位机通过串口进行通讯，上位机即工业控制计算机，简称工控机；下位机包括温控仪、PLC、变频器和一些控制模块。计算机控制软件采用VB语言编写，可以设置控制参数，显示和存储测控数据。作者在文章的最后指出自动控制系统应该是结合工艺，集控制功能、管理功能和数据处理功能于一体的系统，并提出了更好的想法。现场运行表明该系统稳定可靠，达到设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 氮气保护推板炉自控系统的发展概况
• 1.2.1 氮气保护推板炉的发展概况
• 1.2.2 可编程控制器的发展概况
• 1.2.3 Visual Basic的发展概况
• 1.3 本课题研究的主要内容和意义
• 1.4 本章小结
• 第二章 氮气保护推板炉自控系统的原理
• 2.1 氮气保护推板炉的结构和性能参数简介
• 2.1.1 氮气保护推板炉的机械结构简介
• 2.1.2 氮气保护推板炉的性能参数
• 2.2 温度控制系统
• 2.2.1 温度控制系统的基本原理
• 2.2.2 加热系统的组成和结构
• 2.3 推进循环和气氛控制系统
• 2.3.1 推进循环与气氛控制系统的原理
• 2.3.2 推进循环和气氛控制系统的组成
• 2.4 计算机监控系统组成及实现功能
• 2.5 本章小结
• 第三章 氮气保护推板炉自控系统的软硬件设计
• 3.1 自控系统的总体结构
• 3.2 自控系统的设计方案和电气原理图
• 3.3 PLC梯形图程序的设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 计算机监控界面的设计
• 4.1 VB语言的概述
• 4.2 计算机通讯系统的组成结构和地址分配
• 4.3 计算机与 PLC、变频器和温控仪的通讯原理
• 4.3.1 计算机与PLC的通讯原理
• 4.3.2 计算机与变频器的通讯原理
• 4.3.3 计算机与温控仪的通讯原理
• 4.4 PLC、变频器和温控仪通讯模块程序的设计
• 4.5 计算机监控界面程序的设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 控制系统的运行实验
• 5.1 开启窑炉和关闭窑炉的步骤
• 5.2 系统运行调试
• 5.2.1 控制柜调试
• 5.2.2 PLC程序调试
• 5.2.3 VB程序调试
• 5.3 实验结果与分析
• 5.3.1 温度和推进循环与气氛控制系统的运行结果
• 5.3.2 计算机监控软件的运行结果
• 5.4 改进和展望
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录 硕士研究生期间发表论文