远红外烘干系统的设计(ppt).ppt

远红外烘干系统的设计 自动化0503 张韡 远红外烘干的发展 系统模型的建立与整体构造 软硬件的设计 使用模糊PID实现对系统的控制 结论与展望 论文整体思路 一、远红外烘干的发展 加热元件 烘箱 二、系统模型的建立与整体构造 通常系统可以用以下模型定性的描述： 式中：X---烘干炉内温升(指炉内温度与室温温差) K--放大系数 τ0--纯滞后时间 t--加热时间 T--时间系数 V--控制电压 通过拉斯变换得出烘干炉的数学模型： 式中 K一被控对象的静态增益 T一被控对象的时间常数 τ一被控对象的纯滞后时间 1.数学模型 烘干炉的飞升曲线 2.整体构造 烘箱的整体构造包括：箱体、控制柜、输气管、加热板。 工作的流程为：启动——清扫——预热（包括电预热和气预热）——运行 三、系统软硬件的设计 1、电气控制柜 热电偶模块 清扫定时器 高温保护装置 PLC及触摸屏 （1）热电偶模块 Z1H1-Z1H6为6个热电偶，分别从6块加热板的后端引出，经热电偶接口502TC从OUT1-OUT6端送入PLC，此图显示的为一块热电偶接口，整套系统共有两块此装置，采集12块加热板的温度值，当加热板的温度达到343℃时，预热结束，可以进行正常的烘干。 （3）高温限制模块 （2）电子定时器 在热电偶模块的右边为一定时器，在烘箱预热前，会有一个对炉膛内部的杂物清扫的过程，为5分钟。此定时器用来对清扫时间的定时。吹扫时间到达时，343PT时间继电器闭合，电路导通，可以执行后面的步骤。 定时器的右边是高温限制器，此温度限制器的作用是在温度超过400℃时，自动切断电路，起保护作用，高温限制器的接线图如图。 3端和4端接一热电偶，此热电偶位于烘箱的顶部，循环风机的旁边。此热电偶的作用是用来测量烘箱内的当前温度。在此仪表的面板上可以设置高限温度，一旦发生温度超过高限的状况，会由控制器给出信号，切断电路。 (4)PLC及触摸屏 PLC接线图 数字量输入模块接线图 2、加热板工作原理与接线 加热板构造 A.密封板 B.分散管 C.铝板 D.隔热垫 E.电热器 F.催化剂垫 G.铁丝网 加热板接线图 3、输气管的构造与接线安装 输气管的构造 A.高低压限制开关 B.电磁阀 C.执行电机 高压与低压限制 电磁阀 温度控制器 4、吹扫电机和循环风机的接线安装 在烘箱的顶部，装有两台电机。一台用于加热板预热前对烘箱内的杂物进行吹扫，另一台为循环风机，在预热和烘干的过程中用于使箱内的温度均匀。 5、软件部分的设计 四、模糊PID及仿真 1、控制器的设计 模糊控制器系统框图 设计流程 规则表 E EC NB NM NS ZO PS PM PB NB PB PB PM PM PS ZO ZO NM PB PB PM PS PS ZO NS NS PM PM PM PS ZO NS NS ZO PM PM PS ZO NS NM NM PS PS PS ZO NS NS NM NM PM PS ZO NS NM NM NM NB PB ZO ZO NM NM NM NB NB Kp模糊规则表 E EC NB NM NS ZO PS PM PB NB NB NB NM NM NS ZO ZO NM NB NB NM NS NS ZO ZO NS NB NM NS NS ZO PS PS ZO NM NM NS ZO PS PM PM PS NM NS ZO PS PS PM PB PM ZO ZO PS PS PM PB PB PB ZO ZO PS PM PM PB PB E EC NB NM NS ZO PS PM PB NB PS NS NB NB NB NM PS NM PS NS NB NM NM NS ZO NS ZO NS NM NM NS NS ZO ZO ZO NS NS NS NS NS ZO PS ZO ZO ZO ZO ZO ZO ZO PM PB NS PS PS PS PS PB PB PB PM PM PM PS PS PB Ki模糊规则表 Kd模糊规则表 控制器的结构 E的隶属函数 EC的隶属函数 输出的隶属函数 2、对系统的仿真 在MATLAB的simulink环境下设计系统的仿真框图 模糊PID 常规PID 仿真结果 常规PID 模糊PID 五、运行