基于PLC在线气相色谱分析仪恒温箱温控系统设计

发布时间：2017-11-09 05:21

  本文关键词：基于PLC在线气相色谱分析仪恒温箱温控系统设计

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【摘要】：本设计是兰州石化公司质检部在线质量仪表室科研项目,设计主要以保证在线气相色谱分析仪的稳定性和精确性为目的,对气相色谱仪恒温箱温度控制系统进行设计。在线气相色谱仪是一种现代化过程检测仪器,同样是分离复杂混合物的分析仪器之一,它在炼油化工、医学卫生、环境监测、食品检验及合成材料等行业中都有着广泛的应用。恒温箱是在线气相色谱仪的核心组成部分,被检测样品在恒温箱内加热处理后才能进行分析检测。恒温箱温度控制系统的稳定和准确直接影响仪表分析结果的准确性,而且温度控制精度的要求较高。恒温箱温度受到很多因素的影响,例如:被检测物质的种类和浓度、使用现场的环境、恒温箱保温材料等,而且温度控制系统具有滞后性,数学模型难以精确建立。研究发现,传统铸铝炉恒温箱,热惯性大,加热速率慢,温控精度较低等缺点,并且使用位控制方式,对在线气相色谱仪恒温箱的温度控制的效果不够理想。相比较传统铸铝恒温箱而言,空气浴加热控温方式连同模糊PID控制算法,对在线色谱分析仪恒温箱的温度控制则具有更强的稳定性和准确度,其中模糊PID算法具有较强的自学习和自适应能力,对控制对象的数学模型不具依赖性。本文首先阐述了在线气相色谱分析仪温度控制技术和发展状况。对在线气相色谱分析仪的工作原理、组成结构进行介绍。通过对其恒温箱工作原理、结构的了解,以热力学和自动控制原理为基础,建立恒温箱数学模型。针对仪表选用的铸铝恒温炉的诸多缺点,引入空气浴加热控温方式和模糊PID控制算法。为了提温控系统的准确性和稳定性,研究了模糊控制的理论基础和模糊PID控制器的具体设计方法;通过仿真证明模糊PID算法具有超调小,响应速度快,控制精度高等优点,在实际应用中验证由温度控制系统不稳定、不精确导致仪表的分析结果有误的频次大大降低,提高仪表分析的准确度。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH833

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张鹏;;在工业应用PLC可编程控制器原理的作用分析[J];科技展望;2016年02期

2 叶国阳;徐科军;;基于中位值和小波两级滤波的气相色谱分析仪数据预处理方法[J];电子测量与仪器学报;2015年11期

3 曾山晋;何菁萍;鲁厚芳;刘颖颖;梁斌;;DMCHA提取油脂中溶剂残留量的气相色谱分析研究[J];中国油脂;2015年09期

4 张艳梅;张鹏迪;冯丽辉;黄世峰;;基于Matlab、WinCC与Step7的电热连续结晶机模糊控制联合仿真研究[J];工业控制计算机;2015年07期

5 陆伟;;基于S7-200的烤炉温控系统的设计[J];装备制造技术;2015年05期

6 郭勇;索富强;杨超;;模糊PID算法在PLC中的一种实现方法[J];无线互联科技;2015年07期

7 栾禄祥;;基于STM32F103RBT6的温度测量控制器设计[J];工业技术创新;2015年01期

8 付子鑫;李璇;周纯杰;;基于嵌入式PLC的运动控制器实现[J];可编程控制器与工厂自动化;2015年01期

9 操高城;张君颖;王东风;翟永杰;;基于模糊PID控制器的协调控制系统优化[J];计算机仿真;2014年12期

10 赵秀红;刘宝林;;一种新型多温区恒温箱均温性的数值模拟与实验验证[J];制冷学报;2015年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 李强;精密恒温箱结构设计及环境控制[D];广东工业大学;2014年

2 高丽媛;基于嵌入式的模糊PID锅炉温度控制系统的研究[D];中北大学;2013年

3 段江霞;模糊PID控制在大惯量时滞温度控制系统中的应用研究[D];兰州大学;2013年

4 范津齐;基于模糊自整定PID算法的电锅炉温度控制[D];沈阳理工大学;2013年

5 韦庆志;基于ARM的模糊PID温度控制系统的研究[D];江苏大学;2010年

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本文编号：1160489