plc在制氮機(jī)上的應(yīng)用畢業(yè)論文

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1、焦作大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：PLC在制氮機(jī)上的應(yīng)用學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：11機(jī)械制造與自動(dòng)化（3）班學(xué)號(hào)：姓名：王文江指導(dǎo)教師：宋芳完成日期：2013年月焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)PLC在制氮機(jī)上的應(yīng)用I焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要在現(xiàn)代生產(chǎn)力不斷提高的情況下，建設(shè)無人值守的空壓站，是一個(gè)社會(huì)發(fā)展過程中的必然選擇。本文主要論述了一種PLC在制氮機(jī)上的應(yīng)用，采用PLC對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制改造，實(shí)現(xiàn)空氣的分離控制和生產(chǎn)設(shè)備的集中控制。在改造原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將制氮機(jī)電機(jī)的直接啟動(dòng)控制方式改為變頻控制，減小對(duì)系統(tǒng)電網(wǎng)的沖擊和節(jié)約能源，同時(shí)制定了具體實(shí)施的控制方式、設(shè)備啟停步驟、軟件

2、功能、功能擴(kuò)充、報(bào)警系統(tǒng)。并利用相應(yīng)的控制算法，實(shí)現(xiàn)供氣的恒定，提高供氣質(zhì)量和效率，保證各項(xiàng)工作的安全生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：PLC，制氮機(jī)，自動(dòng)控制目錄I焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章緒論1第二章制氮機(jī)流量值的計(jì)算1第三章系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理8§3-1設(shè)計(jì)方案的確定8§3-2系統(tǒng)構(gòu)成9§3-3工作原理9§3-4控制過程113-4-1恒壓控制113-4-2節(jié)能控制12第四章硬件電路設(shè)計(jì)12§4-1PLC可編程控制器部分134-1-1PLC概述134-1-2PLC選型和性能指標(biāo)154-1-3PLC內(nèi)部分配154-1-4輸入輸出外部接線15§4-2模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊17§4-3傳感器部分19§4

3、-4變頻器部分20§4-5監(jiān)控對(duì)象空壓機(jī)21§4-6系統(tǒng)的保護(hù)及故障警報(bào)的發(fā)出22第五章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)22§5-1系統(tǒng)的總體框圖設(shè)計(jì)22§5-2程序的結(jié)構(gòu)及程序功能的實(shí)現(xiàn)245-2-1系統(tǒng)的初始化程序245-2-2系統(tǒng)的主控制程序245-2-3系統(tǒng)的中斷程序25第六章結(jié)束語25致謝25參考文獻(xiàn)26附錄27I焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章緒論在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，空壓機(jī)在冶金機(jī)械制造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的空壓機(jī)供氣控制方式大都是采用加、卸載控制方式。該控制方式雖然原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，但是存在能耗大、進(jìn)氣閥易損壞、供氣壓力不穩(wěn)定等諸多問題。隨著科

4、學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的高度發(fā)展和應(yīng)用，使變頻器的節(jié)能效果更為顯著，它不但能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，而且在負(fù)載不同時(shí)，始終高效運(yùn)行，有良好的動(dòng)態(tài)特性，能實(shí)現(xiàn)高性能、高可靠性、高精度的自動(dòng)控制相對(duì)于其它調(diào)速方式(如:降壓調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速、交流串級(jí)調(diào)速等)具有更大的優(yōu)勢(shì)，變頻調(diào)速性能穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣、效率高。為此本文采用PID技術(shù)和變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)螺桿式空氣壓縮機(jī)的節(jié)能改造。整個(gè)工作系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性都有了很大提高，節(jié)能效果顯著，實(shí)用性好。第二章制氮機(jī)流量值的計(jì)算毛細(xì)管作為一種重要節(jié)流元件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、無運(yùn)動(dòng)部件、制造方便、工作穩(wěn)定可

5、靠和不易發(fā)生故障等優(yōu)點(diǎn)，其壓力平衡特性有利于降低壓縮機(jī)的起動(dòng)力矩，因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家用設(shè)備包括電冰箱、冰柜、空調(diào)器和減濕器等小型制冷裝置中，它對(duì)制冷系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行起著重要作用。在現(xiàn)有的制冷系統(tǒng)中，絕熱毛細(xì)管應(yīng)用最多。而HFC一134a(R134a，CH，F(xiàn)CF3，1，3一四氟乙烷)作為R12(CFC12，CF2CI，二氟二氯甲烷)的替代制冷工質(zhì)而提出，已被證明是比較環(huán)保的綠色制冷劑，特別適用于家用冰箱、窗式空調(diào)、汽車空調(diào)以及小型空冷制冷機(jī)組和離心式冷水機(jī)組。本文針對(duì)以制冷劑HFC一134a為工質(zhì)的制冷系統(tǒng)，選擇一組基于MH狀態(tài)方程(即馬丁一候方程)的熱力學(xué)性質(zhì)參數(shù)方程，對(duì)絕熱

6、毛細(xì)管流量進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。1毛細(xì)管穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型為建立絕熱毛細(xì)管穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，主要采用如下假設(shè)?：23焦作大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(1)由于毛細(xì)管的管徑很小，可忽略徑向的參數(shù)變化，流動(dòng)為一維絕熱流動(dòng)；(2)液相和氣相的流速較為接近，氣相和液相間無滑移，按均相流處理；(3)兩相介質(zhì)達(dá)到熱力學(xué)平衡；(4)重力影響較小，可忽略不計(jì)；(5)管路截面積保持不變；(6)忽視亞穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。1．1基本模型’兒質(zhì)量方程：m：：const．能量方程：h+：c0list．動(dòng)量方程：一dp：m2d+1mdl(1)(2)(3)式中：m為質(zhì)量流速，kg／(m2·s)；G為質(zhì)量流量，kg／s；F為截面積，m；

7、h為比焓，J／kg；為比容，／n／kg；P為壓力，Pa；f為沿程摩擦阻力系數(shù)(以下簡(jiǎn)稱摩阻系數(shù))；D為內(nèi)徑，m；￡為長(zhǎng)度，in。1．2模型的離散方程的離散采用有限差分方法，將制冷劑在毛細(xì)管內(nèi)的流動(dòng)沿管長(zhǎng)劃分若干微元，則對(duì)其中的某一微元有：ml=m2(4)hl+百1m2I2：h2+百1m22(5)p—p=m2(一。)+!；△￡(6)式中：下標(biāo)l、2、m分別表示微元的進(jìn)口參數(shù)、出口參數(shù)、平均參數(shù)；△￡為微元段長(zhǎng)度。1．2．1過冷單相區(qū)過冷液體可視作不可壓縮，比容、焓、過冷區(qū)溫度和摩阻系數(shù)均不變。