低能电子束固化仪的控制系统设计

发布时间：2017-03-25 09:03

  本文关键词：低能电子束固化仪的控制系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低能电子束固化是一种节能、高效、零排放的绿色表面固化技术,属于电子束辐照加工范畴,在国外已经广泛的应用于表面涂装与包装印刷行业,在国内有很好的推广前景。以此为背景,本部门研制了一台电子束固化仪样机,它是一种低能电子辐照加速器,设计加速电压为70kV到130kV,流强为0mA~10mA连续可调,此参数可满足目前电子束表面固化工艺研究的装置需求,为在国内推广节能高效的电子束固化技术做理论和装置准备。以往辐照加工所用的高压型电子加速器在升压或出束时,需配备专业的操作人员手动地将高压升至所需值。在升压期间,同时观察加速器内部真空值变化情况,判断打火与否以及严重情况,以此作出相应的决策。此种工作方式,要求操作人员有较高的辐照加速器理论和运行经验。为了使电子束固化仪可更加方便可靠的操作,本项目拟采用增量式PID闭环控制,实现加速器自动升高压升束流的功能。该系统采用西门子S7-1200 PLC和KTP600触摸屏,可根据预设的工艺参数,自动调节高压和流强升至预设值,以及根据高压打火情况自动做出相应的保护措施。实验测试表明:整个控制系统性能较为稳定,可满足控制要求,且操作更加简单人性化,有助于电子束固化技术的推广。
【关键词】：低能电子束固化 增量式PID PLC 人机界面
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 课题的目的与意义11-12
• 1.3 课题研究目标与特色12-13
• 1.3.1 研究目标12-13
• 1.3.2 特色13
• 1.4 本文结构13-14
• 第2章 低能电子束固化仪控制系统的总体设计14-20
• 2.1 控制对象简介14-16
• 2.2 整体设计16-17
• 2.3 软件介绍17-19
• 2.3.1 PLC基本概念17
• 2.3.2 西门子PLC-1200介绍17-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 系统控制流程及其软件实现20-36
• 3.1 PID简介20-23
• 3.1.1 传统PID20-21
• 3.1.2 离散化PID控制算法21-22
• 3.1.3 增量式PID控制算法22-23
• 3.1.4 PID参数整定23
• 3.2 电子束固化仪控制流程23-24
• 3.3 软件实现24-35
• 3.3.1 自动升压25-32
• 3.3.2 辐照模块流程及实现32-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 WinCC与上位机画面设计36-44
• 4.1 WinCC介绍36-39
• 4.1.1 WinCC构成37-38
• 4.1.2 组态画面的一般过程38-39
• 4.2 上位机界面设计流程图39-40
• 4.3 界面组态40-43
• 4.3.1 触摸屏组态40-42
• 4.3.2 触摸屏画面设计与PLC变量连接42-43
• 4.4 报警画面的设计43
• 4.5 本章小结43-44
• 第5章 系统仿真与调试44-48
• 5.1 束下系统的调试44
• 5.2 升高压系统调试44-45
• 5.3 运行参数调试45-46
• 5.4 安全联锁系统调试46
• 5.5 本章小结46-48
• 第6章 总结与展望48-49
• 参考文献49-51
• 攻读硕士学位期间的论文发表情况51-52
• 致谢52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李庆哲;梁秀满;刘振东;唐颖;;改进型增量式PID算法在S7-200中的程序实现[J];工业仪表与自动化装置;2013年06期

2 李树珍;石磊;张亮;陈立东;李国f ;马淑英;郑立新;;基于视日运动轨迹的太阳跟踪装置控制系统的研究[J];中国农机化;2012年05期

3 靳建水;王卫华;赵庆云;;基于S7-1200的计量控制系统的实现[J];化工自动化及仪表;2012年08期

4 李万军;;S7-1200 PLC在染整预处理碱浓度测量控制系统中的应用[J];化工自动化及仪表;2012年06期

5 赵建国;杨利娴;陈晓珊;黄碧纯;叶代启;;美国涂料行业VOC污染控制政策与技术研究[J];涂料工业;2012年02期

6 也可亚江买买提;;基于KV2000的多路温度控制系统设计[J];自动化应用;2011年11期

7 张玉红;钱崇东;;多语言编程在高炉喷煤PLC控制系统中的应用[J];自动化博览;2011年08期

8 夏淑丽;张江伟;;基于光敏技术的点光源跟踪系统的设计[J];化工自动化及仪表;2011年03期

9 冯博;徐淑华;;SIMATIC S7-1200可编程控制器技术特点[J];科技信息;2010年23期

10 徐奔;王述洋;李彦辉;邢剑白;;牛奶枕式包装机PID算法控制系统的设计[J];自动化技术与应用;2008年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王山;基于PLC和WinCC的采煤机监控系统[D];合肥工业大学;2013年

2 姚白莹;基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计[D];苏州大学;2010年

3 谭艳成;土压平衡式盾构机推进液压系统的研究[D];东北大学;2009年

4 李峰;EPWM斩控补偿式交流稳压电源的设计与研究[D];吉林大学;2009年

5 王程;基于现场总线的FMS控制系统研究[D];合肥工业大学;2009年

6 张旺;基于DSP的镁合金数字化微弧氧化电源研究[D];兰州理工大学;2008年

7 王荆;冷轧生产线钢卷包装机组监控系统设计及研究[D];重庆大学;2007年

8 唐睿;基于视频的桥式起重机远程控制系统研究[D];昆明理工大学;2007年

9 吴瑞勇;基于PC和PLC的SCADA技术在碳素配料中的应用[D];太原理工大学;2006年

10 张磊;基于现场总线的工业监控系统[D];河海大学;2006年

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本文编号：266942