基于PLC的腐蚀箔生产线酸液温度控制系统设计-开题报告修改版

附件2 本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名： 翟亮亮 导师姓名、职称： 向魁 所属学院： 自动化学院 专业班级： 自动化zy1202 设计（论文）题目：基于PLC的腐蚀箔生产线酸液温度控制系统设计年 月 日 开题报告填写要求1开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写。2开题报告内容填写后，应及时打印提交指导教师审阅。3“设计的目的及意义”至少800汉字（外语至少500字），“基本内容和技术方案”至少400汉字（外语至少200字）。进度安排应尽可能详细。4指导教师意见：学生的调研是否充分？基本内容和技术方案是否已明确？是否已经具备开始设计（论文）的条件？能否达到预期的目标？是否同意进入设计（论文）阶段？撰写内容要求（可加页）： 1目的及意义（含国内外的研究现状分析）腐蚀箔是铝电解电容器生产的关键原材料，铝质电解电容器具有体积小、电容量大及成本低的特性，尤其是单位电容量的价格在所有电容器中最为便宜，符合信息产品低价化发展趋势。目前，铝电解电容器产量占全部电容器产量的 45%，主要用于电脑、彩电、空调、照相机、VCD 等家用电器及数控车床等，其中在消费性电子产品中的应用占44%。 2010年以来，全球电容器的生产量持续增长，电解电容器保持了其占整个电容器市场三分之一强的地位，电解电容器作为基础电子元器件，其产量已占三大电容器（电解、陶瓷、薄膜）的36.8%，是发展最快的电子元器件之一，其年增长率稳定保持在2-5%。因此本课题对于腐蚀箔生产线的研究很有必要。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。电子铝箔腐蚀生产线是电化学的腐蚀处理过程, 各电解槽的控制温度都在 9295, 在夏季, 车间的环境温度经常达到40以上; 高温槽液挥发出的大量酸气不但对车间内员工的健康造成影响, 而且使厂区周边的设施明显腐蚀。同样，在腐蚀箔生产线中对于他的酸液的反应温度也有较为严苛的要求，既不能太高也不能太低，要保持在一个腐蚀效果最好的合理区间内。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。在本课题中我选择使用加热炉，燃料用煤气，控制方式使用西门子S7-200系列的PLC采用PID控制技术来对酸液环境进行加热并调节温度在合理的区间值内。可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简单，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用7。以PLC为核心的温度控制系统，设计成一个简单实用的酸液温度控制系统。该系统具有控制参数整定方便、控制精度高、稳定性好、结构简单、价格低廉等优点。克服了传统控制的系统复杂、精度小、成本大的缺点。适于普遍性生产和应用，对人们的生活和生产效力的提高有很大作用。本设计基于PLC系统的腐蚀箔生产线酸液温度控制系统的研究，是对温度控制一个很好的学习和提升自身的知识水平的机会，反过来运用自己的知识为温度控制的发展做点贡献，为人类工业生产提供更加智能、更加便捷的环境。2研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施本次选题的研究内容是利用PLC可编程控制器采用PID控制技术设计一个腐蚀箔生产线的酸液温度控制系统,使得酸液温度保持在一个合理的区间值内,并且利用组态软件进行实时监控，满足生产需要。项目的基本框架如下：HMI输入操作MP277PLC内部寄存器 S7-300加热炉 酸液温度本课题拟采用的设计方案的核心就是在PLC的系统上设计闭环反馈控制系统来控制腐蚀箔生产线酸液的温度保持在正常值内。模拟量闭环控制较好的方法之一是PID控制，PID在工业领域的应用已经有60多年，现在依然广泛地被应用。人们在应用的过程中积累了许多的经验，PID的研究已经到达一个比较高的程度。比例控制(P)是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。其特点是具有快速反应，控制及时，但不能消除余差。在积分控制(I)中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。积分控制可以消除余差，但具有滞后特点，不能快速对误差进行有效的控制。在微分控制(D)中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。微分控制具有超前作用，它能预测误差变化的趋势。避免较大的误差出现，微分控制不能消除余差。 PID控制，P、I、D各有自己的优点和缺点，它们一起使用的时候又互相制约，但只有合理地选取PID值，就可以获得较高的控制质量。3进度安排第1-3周：文献查阅，包括著作、期刊、会议论文、网络资源等； 第4周：完成开题报告； 第5-6周：完成总体方案设计； 第7周：完成设备选型、原理图、接线图设计； 第8-12周：系统控制程序设计及调试，HMI程序设计及调试； 第13周：设计文档整理、审核、归档； 第14-16周：完成论文及ppt。4阅读的参考文献不少于15篇（其中近五年外文文献不少于3篇）1樊军庆.张宝珍温度控制理论的发展概况.工业炉 30(6):12-14,2008.2郁汉琪.可编程控制器原理及应用.北京：中国电力出版社，2004 .3俞金寿过程控制系统和应用.北京：机械工业出版社，2002.4 X. Lin, J. Yan, W. Jianhui, G. Tong, D. Xiangyi. Design of Fuzzy-PID controller based on prediction model and its realization in PLC, In: Control and Decision Conference, 2008. CCDC 2008. Chinese, 3808-3811, 2008.5廖常初.西门子人机界面(触摸屏)组态与应用技术.北京：机械出版社,2007.6严盈富.监控组态软件与PLC入门.北京：人民邮电出版社,2006.7.刘教瑜.PLC应用技术.北京.人民邮电出版社.2013.8 L. Yi , X. Xiaoyao.High temperature small class calorimetry dynamic shake table temperature expert PID control, In: Anti-counterfeiting, Security and Identification, 2008. ASID 2008. 2nd International Conference on, 481-483, 2008. 9. 王志申;何业东;孙志华;刘明;张晓云;陆峰;铝电解电容器高压电子箔点蚀机理的研究J;材料工程;2012年05期10.胡寿松.自动控制原理.北京.科学出版社.2013.11胡海流. 基于模糊-PID的酸洗温度控制系统设计D.武汉科技大学,2012.12李宏伟. 基于PLC的棉种烘干过程中温度自动控制研究D.石河子大学,2013.13王晓华. 高精度温箱温度控制系统设