石墨電極配料自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、本論文針對(duì)石墨電極生產(chǎn)的需要，對(duì)石墨電極自動(dòng)配料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。基于MCGS 工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件，開發(fā)了一套以高性能工控機(jī)為主控制器的石墨電極配料自動(dòng)控制系統(tǒng)。 石墨電極配料自動(dòng)控制系統(tǒng)由干粉計(jì)量、瀝青計(jì)量和攪拌三個(gè)子系統(tǒng)組成。 針對(duì)生產(chǎn)過程要求高可靠性的特點(diǎn)，本文采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和PLC 控制器構(gòu)成典型的主從式控制系統(tǒng)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主控制器，完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)、分析、顯示

2、，配置D/A 轉(zhuǎn)換卡實(shí)現(xiàn)溫度控制，配置A/D 轉(zhuǎn)換卡實(shí)現(xiàn)稱重量、溫度等模擬量采集。PLC 通過RS-232 串口與工控機(jī)通信，在工控機(jī)的調(diào)度下，完成干粉計(jì)量、瀝青計(jì)量和攪拌三個(gè)子系統(tǒng)的動(dòng)作控制。同時(shí)，在工控機(jī)中配置CAN 卡，將系統(tǒng)組入到了公司的生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)控網(wǎng)。 為了達(dá)到配料快速和精確的目標(biāo)，重量信號(hào)采用壓磁式傳感器檢測，本文為傳感器輸出信號(hào)設(shè)計(jì)了有源放大器。該放大器集信號(hào)放大和供電電源于一體，配備穩(wěn)壓電源，使系統(tǒng)精度大大

3、提高。輸出電壓經(jīng)V/I 轉(zhuǎn)換成4~20mA 電流，有較強(qiáng)抗干擾性，適合于遠(yuǎn)距離傳輸。 下料過程中，物料從下料口到稱量小車之間存在一定的路程和下料沖擊，它們都會(huì)使稱重形成誤差，可采用稱重提前量進(jìn)行補(bǔ)償。但這些誤差具有不確定性，為了實(shí)現(xiàn)較高的精確配比，論文研究與提出了一種提前量自校正算法，可有效克服隨機(jī)干擾。 加入攪拌鍋的瀝青溫度是影響混捏過程的關(guān)鍵因素。若瀝青溫度低，攪拌阻力大，混捏出的糊料塑性差，不利于成型；若瀝青溫度

4、過高，瀝青中的輕質(zhì)餾分會(huì)逐漸分解和揮發(fā)，同樣降低瀝青的粘結(jié)性能。本文采用模糊PID 方法對(duì)計(jì)量桶中瀝青進(jìn)行恒溫控制，提高了控制精度，取得預(yù)期效果。 采用工業(yè)組態(tài)軟件MCGS(Monitor and Control Generated System)作為開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)與開發(fā)了石墨電極配料自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序，論文給出了主要程序的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 本系統(tǒng)于2006 年9 月在湖南銀光炭素有限公司投入運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)