磁分离电磁线圈温度与电流远程监控系统研究

发布时间：2020-03-22 03:24

【摘要】：磁分离作为一门新兴技术,在矿场选料、水处理和生物研究领域逐渐发挥出它独特的作用。电磁线圈是磁分离装置的重要组成部分,用于产生不同的磁场环境,其温度与电流作为重要运行参数,直接决定了磁分离装置的生产效率与安全指标,因此,对其进行实时监控至关重要。而工业磁分离现场的恶劣环境常常为监控系统带来参数采集与信号传输不稳定的问题,有鉴于此,本文对磁分离电磁线圈温度与电流远程监控系统进行了研究,为磁分离提供新的监控技术思路。本文主要针对磁分离装置的原理结构,对其工业应用环境中温度、通讯等因素进行了研究,围绕电磁线圈的工作电流特性与温升特性进行了分析,通过对运行数据的采集与远程通讯控制的实现来完成监控系统的设计。本文的设计分别从硬件和软件两方面进行。在硬件设计方面,根据系统的结构与需求,对不同硬件类型进行了讨论与比较,选择以可编程逻辑控制器(PLC)为监控系统的核心控制平台,完成了其接点接线与功能扩展;选择单片机和铂热电阻构成温度采集模块,设计并焊制了温度的信号调理电路与数据处理电路;选择全球移动通讯系统(GSM)中的短消息服务作为通讯方式,以TC35I作为短消息芯片,设计并焊制了模块的接口电路。在软件设计方面,对系统中各模块的不同通讯接口下的通讯协议分别进行了研究与讨论,完成了各部分程序代码的编写,提出了一种具有多级控制逻辑、多接口通讯的程序流程,解决了不同接口间的数据通讯问题,完成了监控系统与移动通讯终端的远程交互。在以上工作的基础上,完成了远程监控系统实验装置平台的整体搭建。经过一系列的系统调试与测试,对远程监控系统进行了三个主要功能试验,实验结果良好,均能完成预计目标功能,验证了该远程监控系统的可行性。
【图文】：

10图 2.2 线圈温度分布云图通以 112A 直流电流，在线圈中心大约可以产生 1T合外围水冷装置，散热功率设为定值，通电 40 分钟现在线圈最内层，温度平衡在 69℃。可认为线圈正70℃，因此，高温安全阈值可设为 75℃。采用聚酰亚胺膜与环氧树脂材料，其绝缘等级为 H

远程监控系统的三菱 PLC 使用 GX Developer 软件完成程序编写，它支持功能图表、梯形图、助记符语言等几种编程方式，在此选择最直观易懂的梯形图语言。GXDeveloper 软件编程界面如图 4.2 所示。图 4.2 PLC 编程界面图 4.3 为 PLC 的主程序流程图。当 PLC 运行开关由“STOP”调至“RUN”时，，即为监控开始，进入主程序流程：对 PLC 进行初始化，包括格式参数的设置，相关寄存器和继电器的初始化，并
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM55;TM933.1

【参考文献】

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本文编号：2594396