清漆生产集散控制系统设计和仿真

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1、万方数据AThesisinControIEngineeringDesignandSimulationofV．arnishProductionDistributedControlSystemByFengJiaJlSupervisor：AssociateProfessor‰gⅥnghuaNortheasternUniVersi坶June2012万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学

2、位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：均佳签字日期：为口．6．少学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年∥一年口一年半口两年口学位论文作者签名：导师签名：签字日期：Ⅶf≥·6·

3、如签字日期：≯ul乞，6、’阳万方数据东北大学硕士学位论文摘要清漆生产集散控制系统的设计与仿真摘要清漆是用于家庭装修中最主要的漆种之一，它广泛的涂刷于家具、地板、门窗及汽车等表面。清漆生产属于精细化工产品生产的范畴，工艺过程极为复杂。目前，清漆生产多以间歇生产为主。间歇反应釜作为清漆的主要生产设备，包括了所有批量过程控制的难点，涵盖了顺序控制、逻辑控制、回路控制的所有控制概念。为了高效的进行生产，必须对间歇生产过程中最重要的反应釜温度参数进行准确控制，其控制品质的好坏将直接影响产品的质量和产量。同时，釜内聚合反应

4、的反应机理复杂，使得间歇生产过程具有时变、非线性、大时滞的特点。因此，实现反应釜温度的精确控制是间歇生产过程的重点和难点。本文根据某厂清漆生产的工艺流程和控制要求，设计了一套由操作站、控制站、过程控制网等硬件构成的间歇生产过程控制系统。利用AI．T8000集散控制系统通过现场传感器获取生产过程中的实时数据，由控制站对获得的数据进行分析、处理，并输出相应的控制命令；利用操作站工控机上运行的WizconSupervisor完成监控画面的设计，使操作人员能够实时对生产过程进行高速与有效的监视和控制；操作站和控制站之间通

5、过过程控制网进行信息和控制信号的传输。本文在设计控制方案时，使用梯形图(LD)编写了各项常规控制程序，并通过结构化文本(ST)编写了程序中需要调用的功能块。常规控制程序的设计需要以生产系统的控制原理为依据，本文详细地介绍了l号和8号清漆生产子系统以及溶剂泵系统的控制原理。另外，本文还介绍了在常规控制程序中需要调用的各自定义功能块，包括信号输入处理功能块、流量累计功能块、温度曲线设定功能块、分程控制功能块和泵起停控制功能块。最后，为了研究反应釜的控制方法，我们利用实验数据建立了反应釜神经网络模型，再根据模型非线性的

6、特点，采用增益调度PID控制方法对反应釜温度控制过程进行仿真，并将它与采用常规PID控制方法的仿真结果进行比较。仿真结果表明，根据BP神经网络建立的模型能够比较准确地反应输入量与反应釜温度之间的关系，同时针对此模型采用的增益调度PID控制方法能够较好地完成对反应釜温度的精确控制。关键词：清漆生产过程；反应釜；集散控制系统；神经网络；增益调度PID—II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractDesignandSimulationofⅥLmishProductionDistributedComolSystem

7、Abstract、klishisoneofmemostimponantk血1dsofpailltinthefhilydecoration．niswidelybmshedonmesu矗aceoff．眦1iture，floors，doorS，willdowsa11dcars．V-amishproductionbelongstothescopeoffinechemicalproductionaIldt11eprocessisextI．emelycomplex．Atpresent，vanlishproductionisd

8、ominatedbyt11ebatchproduction．Ast量lemainequipmentofVanlishproduction，t11ebatchreactorincludesallU1edimcultiesofbatchprocesscontr01．ItcoVerStheconc印tsofsequencecon昀l，logiccontIIoland100pco