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《合肥工业大学》 2017年
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聚氨酯树脂DCS配料监控系统研究与设计

陶兴桥  
【摘要】:近年来国内聚氨酯行业发展迅猛,从事聚氨酯生产的企业已达数百家。在生产监控方面,很多企业仍然采用局部检测仪表配合现场工人监控操作的方式,这种传统的生产方式,使得生产过程劳动强度大,生产效率低,产品质量也得不到保证,提高整个生产过程的自动化监控水平就显得很有必要。本文以安徽安利合成革股份有限公司的委托项目为背景,根据聚氨酯树脂湿法生产的工艺要求,进行了聚氨酯树脂反应釜配料监控系统的研究与设计。本文介绍了聚氨酯树脂生产概况,确定了课题来源和研究意义,根据近些年监控系统的发展趋势,结合聚氨酯树脂湿法生产的生产工艺和监控要求,确定了基于PLC和组态王King View的DCS监控系统设计方案。方案主要包括硬件电路的设计、PLC程序的编写、上位人机界面的绘制、配方管理系统的设计和无线传感器网络的实现。以系统配电电路、釜电机控制电路和现场泵阀控制电路为主体的硬件电路构成了系统的底层基础。采用西门子S7-300PLC作为逻辑控制核心实现了生产过程的自动化。使用King View绘制上位机人机界面和设计配方管理系统,设计了归档功能,将生产参数存储到Access数据库中。搭建了Zigbee温度无线采集网络,实现了厂区反应釜温度的集中监控。本文设计完成整个DCS配料监控系统,并进行了现场的安装调试,针对现场出现的干扰等实际问题予以解决,系统现已投入企业稳定运行,达到了企业的生产监控要求。
【关键词】:聚氨酯 反应釜 组态王 配方管理 温度采集
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ323.8;TP277
【目录】:
  • 致谢7-8
  • 摘要8-9
  • ABSTRACT9-15
  • 第一章 绪论15-19
  • 1.1 聚氨酯树脂生产概况15
  • 1.1.1 聚氨酯简介及应用15
  • 1.1.2 聚氨酯生产现状15
  • 1.2 课题的来源及研究意义15-16
  • 1.3 课题主要工作及研究成果16-17
  • 1.4 论文内容安排17-18
  • 1.5 本章小结18-19
  • 第二章 DCS系统总体设计方案19-23
  • 2.1 反应釜监控系统控制要求19-20
  • 2.2 DCS监控系统配置20-21
  • 2.3 硬件电路和现场干扰分析21
  • 2.4 系统软件编写和数据库设计21
  • 2.5 Zigbee无线传感器网络21
  • 2.6 本章小结21-23
  • 第三章 硬件电路设计和现场干扰分析23-34
  • 3.1 系统配电电路设计23-24
  • 3.2 反应釜主电机电路设计24-26
  • 3.2.1 软启动器选型24-25
  • 3.2.2 软启动器控制电路设计25-26
  • 3.3 硬件控制电路设计26-32
  • 3.3.1 反应釜阀门控制电路设计26-28
  • 3.3.2 反应釜泵电机控制电路设计28-30
  • 3.3.3 称重电路设计30-31
  • 3.3.4 故障报警电路设计31-32
  • 3.4 现场干扰分析32-33
  • 3.4.1 干扰源分析32-33
  • 3.4.2 预防干扰措施33
  • 3.5 本章小结33-34
  • 第四章 软件编程与设计34-46
  • 4.1 STEP7开发环境设置34-36
  • 4.2 下位机软件程序设计36-40
  • 4.3 上位机人机界面设计40-45
  • 4.3.1 主工艺画面设计41-43
  • 4.3.2 曲线画面设计43-45
  • 4.4 本章总结45-46
  • 第五章 DCS物料配方系统和数据库设计46-56
  • 5.1 物料配方系统46-47
  • 5.2 服务器资源盘共享设计47-50
  • 5.3 归档数据库设计50-55
  • 5.3.1 Access数据库概述50
  • 5.3.2 数据库连接和归档设计50-55
  • 5.4 本章总结55-56
  • 第六章 Zigbee反应釜温度远程监控实现56-65
  • 6.1 Zigbee温度采集网络56-58
  • 6.2 无线网络的搭建和硬件设计58-60
  • 6.3 网络协议和软件编写60-62
  • 6.4 云平台设置和移动端监控62-64
  • 6.5 本章总结64-65
  • 第七章 总结和展望65-67
  • 7.1 总结65
  • 7.2 展望65-67
  • 参考文献67-69
  • 附录1 系统配电图69-70
  • 附录2 1#罐泵釜阀控制图70-71
  • 附录3 1#釜电机主电路图71-72
  • 附录4 人机界面部分脚本程序72-75
  • 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况75-76

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