汽車尾氣凈化催化劑生產過程自動控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著燃油汽車迅速遞增,汽車尾氣排放引起污染越來越嚴重,因此治理汽車尾氣污染問題已引起世界各國的高度重視。尾氣的治理一般采用機內和機外凈化兩種方法,機內凈化是治理的主要方面,普遍采用的方法是使用凈化催化劑。新型凈化催化劑是利用稀土為主要原料制造的,其常規(guī)配制是由人工操作完成的,對于原料的添加、溫度控制及配制標準難以掌握,一般是根據(jù)經(jīng)驗值判斷,以致經(jīng)常出現(xiàn)加料不均勻、溫度不穩(wěn)定,從而造成產品的質量差別大、生產效率低以及人工作業(yè)勞動強度大等問

2、題。為此,在汽車尾氣凈化催化劑生產過程實現(xiàn)自動化控制顯得十分重要。本文對汽車尾氣凈化催化劑生產過程自動控制系統(tǒng)進行設計。
　　通過分析國內外催化劑以及生產自動化的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了符合我國催化劑生產要求的自動化控制系統(tǒng),本文完成的工作內容如下:
　　1.系統(tǒng)PID控制設計。本文通過催化劑工藝的分析,對影響生產的流量和溫度兩個重要因素進行PID自整定控制,結合MATLAB軟件對算法進行仿真得出流量和溫度的控制曲線。
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3、.系統(tǒng)硬件設計。采用研華工控機作為上位機,運行組態(tài)軟件;西門子S7-300PLC作為下位機,以CPU314為PLC系統(tǒng)的核心,采用數(shù)字量和模擬量模塊處理各種開關量和模擬量,CP343-1Lean通訊模塊實現(xiàn)上位機與PLC通過工業(yè)以太網(wǎng)通信;現(xiàn)場設備包括了電磁流量、溫度傳感器、電磁閥等重要檢測與執(zhí)行機構;通過硬件的選擇確定了其信號的分布點。
　　3.系統(tǒng)軟件設計。利用STEP7V5.4編程軟件對硬件進行組態(tài)和程序編寫,主要是對三個工

4、序、流量和溫度控制、模擬量處理程序進行編寫;通過北京亞控的組態(tài)王6.52軟件對人機界面的設計,實現(xiàn)對生產過程的設備狀態(tài)和工藝參數(shù)進行監(jiān)測、實現(xiàn)自動控制操作,還能實時的根據(jù)數(shù)據(jù)進行判斷,發(fā)出報警信息;通過對PLC下載和PLC與組態(tài)王通訊的設置實現(xiàn)了通信聯(lián)絡。
　　最后通過總結與展望得出采用西門子PLC與組態(tài)王軟件構成的控制系統(tǒng)在催化劑生產中的應用效果良好。另外,隨著控制技術及控制理論的發(fā)展,出現(xiàn)了較多的新PID控制算法及控制器,像模