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1、
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寧波理工學(xué)院
過(guò) 程 控 制
課程設(shè)計(jì)報(bào)告
題
目
噴霧式乳液干燥器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
項(xiàng)目成員
蔣嘉楠、 錢品武、
游翔
專業(yè)班級(jí)
自動(dòng)化 091
指導(dǎo)教師
關(guān)宏偉
分
院
信息分院
完成日期
11月
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2、正或者刪除。
目 錄
* 目 成
員??????????????????????????? 1
1 程 目
的?????????????????????????? 1
2 程 目描述和要
求????????????????????? 1
3 程 告內(nèi)
容???????????????????????? 1
3.1 、 系 工作 程
介 ????????????????????? 2
3.2 、 控制
3、方案的
計(jì) ?????????????????????? 3
3.3 、 控制算法的
計(jì) ?????????????????????? 3
4 總
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5 參考
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項(xiàng)目組成員
項(xiàng)
4、目組成員 具體完成的工作 備注
蔣嘉楠 Matlab 仿真 , word 制作以及選題
游翔 winCC 仿真以及選題程序調(diào)試
錢品武 后勤處理 , 答辯以及程序調(diào)試
噴霧式乳液干燥器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1. 課程設(shè)計(jì)目的
設(shè)計(jì)噴霧式乳液干燥器控制系統(tǒng) , 經(jīng)過(guò) MATLAB仿真 , 實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)過(guò)程控制中達(dá)到穩(wěn)定控制。 對(duì)該系統(tǒng)描述其工藝 , 并畫出其工藝流程圖和系統(tǒng)方框圖 , 然后設(shè)計(jì)出可行方案 , 進(jìn)行相正確 PID 參數(shù)整定 , 最后將得到一個(gè)可行性很高的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
5、
2. 課程設(shè)計(jì)題目描述和要求
題目描述 : 2-3 人為一個(gè)小組 , 以一個(gè)具體的工業(yè)過(guò)程為例 , 設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng) , 完成相應(yīng)的控制方案設(shè)計(jì) , 完成系統(tǒng)的仿真 , 并有監(jiān)控界面。
要求 : 系統(tǒng)的工藝描述 ; 系統(tǒng)的性能指標(biāo) ; 系統(tǒng)的控制方案 ; 畫出控制流程圖 , 方框圖 ; 利用 MATLAB進(jìn)行算法的仿真 ; 以 winCC 為工具 , 表現(xiàn)出系統(tǒng)的具體的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程 , 畫出監(jiān)控界面。
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3. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容
3.1 、 系統(tǒng)工作
6、過(guò)程簡(jiǎn)介
本課程設(shè)計(jì)的題目是噴霧式乳液干燥器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
在眾多
的干燥設(shè)備中 , 噴霧式干燥器是應(yīng)用較廣的干燥器之一
, 是處理
溶液、 懸浮液或泥漿狀物料的干燥設(shè)備。能從液體直接干燥成粉
體,
這是噴霧式干燥器的最大優(yōu)點(diǎn)
; 然而 ,
熱效率低、 體積龐大、
生產(chǎn)能力低、 投資高是它的缺點(diǎn)。
噴霧式干燥器的工作原理是 :
用噴霧的方法將物料噴成霧滴
分散在熱空氣中 , 物料與熱空氣成并流、
逆流或混流的方式互相
接觸 , 使水分迅速蒸發(fā) ,
達(dá)到干燥的目的。
由
7、于乳化物屬于膠體物質(zhì)
, 激烈攪拌易固化 , 也不能用泵抽
送,
因而采用高位槽的辦法。
濃縮的乳液由高位槽流經(jīng)過(guò)濾器
A 或
B,
慮去凝結(jié)塊和其它雜質(zhì)
,
并從干燥器頂部由噴嘴噴下。有鼓風(fēng)
機(jī)將一部分空氣送至換熱器
, 用蒸汽進(jìn)行加熱 , 并將與來(lái)自鼓風(fēng)
機(jī)的另一部分空氣混合 ,
經(jīng)風(fēng)管送往干燥器 , 由下而上吹 ,
以便
蒸發(fā)掉乳液中的水分 , 使之成為粉狀物 , 并隨濕空氣一起由底部
送出進(jìn)行分離。 生產(chǎn)工藝對(duì)干燥后的產(chǎn)品質(zhì)量要求很高
, 水分含量
不能波動(dòng)太大 , 因而需要對(duì)干燥的溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。
8、
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3.2 、 控制方案的設(shè)計(jì)
( 1) 被控對(duì)象的選擇
按照生產(chǎn)要求 , 產(chǎn)品的質(zhì)量取決于乳粉水分的含量。 濕度傳感
器的精度低、 滯后大 , 不易實(shí)現(xiàn)精確、 快速的測(cè)量。而乳粉水分
的含量與干燥器出口溫度密切相關(guān) , 且容易找到單值對(duì)應(yīng)關(guān)系。 因
9、而可選擇干燥器的出口溫度作為被控參數(shù) ( 間接 ) , 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)
乳粉水分控制。
( 2) 控制變量的選擇
影響干燥器出口溫度的變量有乳液流量記為
f 1(t),
旁路空氣流量
記為
f 2(t),
加熱蒸汽量記為
f 3(t)
三個(gè)因素
,
經(jīng)過(guò)圖
1 的調(diào)節(jié)閥
1、 調(diào)節(jié)閥 2、 調(diào)節(jié)閥 3 對(duì)這三個(gè)變量進(jìn)行控制。選擇其中之一
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10、
均可得到相應(yīng)的控制方案 :
方案 1 以乳液流量 f 1(t) 為控制變量 , 得到如下控制方案方框圖 :
方案 2 以旁路空氣流量 f 2(t) 為控制變量 , 得到如下控制方案方框
圖 :
方案 3 以加熱蒸汽量 f 3(t) 為控制變量 , 得到如下控制方案方框圖 :
3.3 控制算法的設(shè)計(jì)
3.3.1 通道分析