液氯计量系统自动化装置设计论文正文剖析.doc

1.绪论 1.1本课题的研究背景与意义 随着电子信息技术、计算机技术、自动控制技术、PLC的发展，化工产品的灌装计量控制系统在短短的几十年内取得了巨大的进步，极大地促进了工业、农业以及第三产业的发展。虽然化工产品的灌装计量控制系统已经问世这么久，但对它的定义仍仁者见仁，智者见智。原因之一在于化工产品的灌装计量控制系统还在不断发展、不断的完善，新的功能、机型陆续地出现，涵盖的内容也越来越丰富。 众所周知，化工产业在我国的国民经济中占有举足轻重的地位，有关专家指出，同时，中国已发展成行业中有重大影响和极大市场占有率行业。因此，市场发展潜力巨大液氯是重要的化工原料，PLC、DBST双剪切梁式称重传感器、气动球阀和触摸屏等元器件组成的自动计量及自动控制灌装系统，通过此计量控制系统既可以保证连续批量灌装计量的准确性及连续批量灌装控制的可靠性，也可以保证液氯在运输、储存、使用等方面的安全性。 1.2.2液氯计量控制系统的发展趋势 随着现代化科学的发展，科技的进步，简单而传统的灌装技术已经远远不能满足于生产和生活的需求，于是需要人们进一步的设计出更高技术、更快速度、精度更高的灌装技术，以适应生产的要求，满足人们日益增长的物质文化需求，提高人们的生活水平和生活质量。 步入21世纪，随着电子技术的飞速发展，化工产品的灌装计量控制系统也将步入新的时代，利用多技术融合的设计原则，结合新的方法和技术，不断地往以下几个方向发展： 1.设备向多功能化发展。使用同一台机器，就可以灌装不同质量的产品、使用不同质量的称重罐体，而且可以实现在线显示等功能。多功能化的发展方向能够适应用户改变称重罐体、改变灌装流体质量的需要，尽量减少企业的生产成本。更换部件也能够适应封口形式的变化，产品的适应性更广，市场的竞争力更强。例如，在本课题中液氯剂量控制系统中，根据操作人员对触摸屏称重量的设定，可实现称重罐体的去皮、罐装定量设定、罐装启动、称重在线显示以及控制阀自动控制等功能。 2.集机、电、气、光、磁一体化发展。PLC可编程控制器普遍应用于灌装计量控制系统中，大型设备更是采用计算机控制，人机界面显示，故障自我诊断，实现了设备运行的智能化。在线检测装置和计量装置配套完备，能自动检测各项参数、计量精确，并且集机、电、气、光、磁为一体的高新技术产品也应不断大量涌现。 3.全自动化操作。随着新一轮工业革命的推广，社会化大生产逐步走进现实生产，为了满足生产和生活的需要，就必须要往全自动管理的方向发展，利用当代的高新技术进行操作和管理，提高劳动生产率，进一步为实现质量和产量的最优化结合。 现代灌装技术的目标是精确、高效、自动化。精确的灌装量、灌装过程的高速、减少尽量小的液损、整条生产线的最优化控制，都由于电子技术的实际应用而成为可能。现在，液氯计量控制系统全线的自动控制水平高和全线效率高，在线检测装置和计量装置配套完备，能自动检测各项参数，计量精确。 综上所述，我国灌装计量控制系统制造业虽然起步晚，基础薄弱，但经过二十多年技术的不断引进、工艺装备的技术改造、CAD计算系统辅助设计的普遍应用，整体的产品质量提高很快。但是，与国外先进技术的差距尚且存在，主要表现在研究开发的滞后，试验手段（如灌装阀工作原理的定量分析）欠缺。国内化工行业的优胜劣汰和集约化发展，也将造成化工产品的灌装计量控制技术不断前进，必将促进具有技术实力企业的进步和发展。 1.3论文的主要内容 本论文论述了一种用西门子S7-300 PLC作为控制部分的液氯的计量控制系统的工作原理与实现过程。该系统主要包括数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由称重传感器和A/D转换部分组成。主要硬件指PLC以及扩展模拟量模块的输入输出设备等部分。软件部分描述了控制系统流程图、系统的分装过程工作流程等。 论文的具体结构和内容安排如下： 第一章，绪论部分，主要介绍了论文的研究背景与意义及论文的主要内容，包括液氯计量控制系统的现况分类及其发展趋势等。 第二章，首先对液氯生产、液化、输送方式做了简单介绍，然后又对液氯输送过程中安全隐患、危害、及泄露事故发生时的处置等。 第三章，主要介绍了液氯计量控制系统各部分的控制指标及现场操作流程。 第四章，具体阐述了系统各模块的硬件设计，主要包括数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块等主要硬件的介绍。 第五章，软件设计部分，主要简单介绍了软件设计的整体思路、控制系统的流程及灌装过程的流程等内容。 第六章，总结和展望部分，对灌装计量控制系统进行了总结，概述了系统的性能及特点，提出了一些针对性的解决思路和设想，并展望了其发展前景。 2.液氯参数及生产 2.1物料 外观和体态：常温下氯为黄绿色气体，液态的氯是黄色透明液体。液氯为黄绿色的油状液体，有毒，有窒息性气味。分子式Cl2。分子量