基于称重法的烟尘滤膜自动加载装置的设计与实现

发布时间：2017-04-01 16:12

  本文关键词：基于称重法的烟尘滤膜自动加载装置的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国经济的快速发展,人们对于环境问题也日趋关心。因此对大气中粉尘浓度的控制又面临着新的挑战。针对我国各大工厂进行烟尘监测的需要,市场上出现了各种烟尘在线监控系统(CEMS Continuous Emission Monitoring System)。CEMS的测量原理主要有:光衰减法、压电晶体差频法等方法。这些方法都存在一定的缺陷:光衰减法不能适用于在烟尘浓度过低的情况下测量,压电晶体差频法需要在每次测量完之后对仪器进行清理等不足。本文结合我国当前烟尘浓度监测的实际情况和根据我国环境监测总站下达的使用称重法对固体颗粒物浓度的测量标准,设计和实现了一套基于称重法的烟尘滤膜自动加载装置。具体对烟尘滤膜自动加载装置的设计、PLC的控制和机柜上人机交互界面的绘制进行了实现。本文主要对烟尘滤膜自动加载装置中各工位的机械结构、各元件选型以及装置中的电气控制和软件控制部分进行设计和实现。最后将所设计出的装置在工厂中对现场的烟尘浓度进行实时监测,然后对所测得有误差的数据进行误差分析,分析了产生误差的原因和系统在今后的改进方向进行了说明。这套装置克服了传统称重法测量烟尘浓度的一些缺陷,自动化程度高,可以长时间无人监控下对烟尘浓度进行监测,适用于对各种烟尘的浓度进行监测,并且制造成本低,工艺流程简单。可以广泛应用在需要对烟尘浓度进行监测的工厂中。
【关键词】：烟尘在线监测系统 PLC 机械手 Win CC 程序设计
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X84
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景及意义9-10
• 1.2 现阶段市场的烟尘监测技术对比10-13
• 1.2.1 滤膜称重法10-11
• 1.2.2 β 射线吸收法11-12
• 1.2.3 压电晶体差频法12
• 1.2.4 黑度法12
• 1.2.5 光散射法12-13
• 1.3 本篇论文的主要工作13-15
• 第二章 烟尘监测系统工作流程及滤膜自动加载装置的机械设计15-23
• 2.1 在线烟尘监测系统的整体工作流程和测量原理15-17
• 2.1.1 系统的整体工作流程15-16
• 2.1.2 系统的工作原理16-17
• 2.2 称重系统运动过程17-19
• 2.3 称重系统中各个元件的设计19-23
• 2.3.1 滤膜桶的设计19-20
• 2.3.2 采样桶的设计20-21
• 2.3.3 机械手的设计21-23
• 第三章 称重系统中的电气元件选型及电气控制23-35
• 3.1 电气元件的选型23-32
• 3.1.1 PLC的选型23-25
• 3.1.2 步进电机的选型25-27
• 3.1.3 电子天平的选型27-29
• 3.1.4 电动推杆的选型29-30
• 3.1.5 电磁铁和真空吸气泵的选型30-31
• 3.1.6 滤膜的选型31
• 3.1.7 加热板的选型31-32
• 3.2 PLC的I/O点的分配32
• 3.3 称重系统的PLC整体接线图32-35
• 第四章 PLC程序设计和人机界面绘制35-53
• 4.1 需求分析35-36
• 4.1.1 功能分析35
• 4.1.2 性能分析35-36
• 4.2 状态分析36-38
• 4.2.1 状态分类36
• 4.2.2 状态转移条件和流程图36-38
• 4.2.3 故障处理38
• 4.3 软件设计38-50
• 4.3.1 称重系统运行流程图38-39
• 4.3.2 机械臂回零点程序39-40
• 4.3.3 机械臂旋转程序40-43
• 4.3.4 天平控制程序43-48
• 4.3.5 吸气泵与电磁铁配合吸取滤膜子程序48-50
• 4.4 人机交互界面的绘制50-53
• 4.4.1 主界面51
• 4.4.2 烟尘浓度趋势图界面51-52
• 4.4.3 烟尘浓度表格显示52-53
• 第五章 现场测试及误差分析53-57
• 5.1 现场测试数据53-54
• 5.2 误差分析54-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-65
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和科技成果65

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