dcs的罐装聚氨酯发泡胶生产控制系统设计（物料灌装工段）(附件)
针对聚氨酯发泡胶的生产自动化水平低，消耗劳动力大的问题，采用DCS控制系统，来有效解决聚氨酯发泡胶的生产问题。首先介绍了聚氨酯发泡胶物料灌装阶段的工艺流程，并详细阐述了系统控制方案,把控制系统分为现场设备层，过程控制层，集中操作监视层。并介绍了所选用的系统为浙大中控自主研发的ECS-100，分析了它的各硬件设备和系统功能。其次介绍系统控制站，根据物料灌装控制方案，设计 I/O口的参数配置和自定义控制方案。在操作站方面，先简单叙述了Advan Trol-Pro软件包，然后根据物料灌装工艺流程，进行软件组态，绘制流程图，系统总貌，趋势图等。最后在实时监控画面进行系统调试，并简单叙述了PID控制。关键词聚氨酯发泡胶，自动化，系统组态
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景的研究和有意义 1
1.2 国内外研究现状分析 1
1.3课题的研究内容 2
1.4 本章小结 3
2 总体方案设计 3
2.1 DCS控制系统的设计步骤 3
2.2 物料灌装工艺过程介绍 4
2.3 DCS系统控制方案 5
2.4 本章小结 10
3 DCS控制系统硬件设计 10
3.1 ECS100 控制系统硬件介绍 10
3.2 物料灌装DCS硬件组态 11
3.3 现场检测装置 14
3.4 本章小结 14
4 DCS控制系统软件设计 14
4.1 物料灌装工段控制要求 14
4.2物料灌装工段软件组态 15
4.3 实时监控 23
4.4 本章小结 25
5 PID控制 25
5.1 PID控制算法 25
5.2 PID参数整定方法 26
5.3 PID控制的实现 27
5.4 本章小结 28
6 系统的调试与运行 28
6.1系统调试 28
6.2 系统运行分析 29
6.3 本章小结 29
结 论 30
致 谢 31
参考文献 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
2
附录1 自定义算法控制程序 33
1 绪论
1.1 课题背景的研究和有意义
聚氨酯发泡胶是一种以聚醚多元醇和二异氰酸酯混合反应物。一般用于门窗安装、灌装、封口、保温、隔音、防水等[1]。管型主要用于零售设计，即管型仅适用于家庭堵漏。管型产品比枪型压力小，有时会不干净，很容易打赌阀门不能出来。此外，管型产品没有枪型，膨胀力相对较大。枪的成本低于管型的成本。
在新时代的步伐下，人们由于收入水平的提高，对居住的环境，装饰的质量的要求也越来越高，所以聚氨酯发泡胶产业在建筑装饰行业具有很大的市场需求。在装修过程中，门窗的安装往往不可避免的会留下缝隙、间隔，为了解决这一问题，聚氨酯发泡胶便发挥了很大的作用[2]。可是，在国内罐装聚氨酯发泡胶的生产不容乐观，生产效率低，消耗劳动力大，还处于人工半自动化的阶段，聚氨酯发泡胶的发展还有很长远的路要走。因此，如果我们对聚氨酯泡沫塑料罐装生产线的工作进行详细了解分析，利用先进且高效的控制系统，添加更精确的传感器和控制元件来制造聚氨酯泡沫。在新的竞争形势下，实现智能化也将更有意义。
近年来，DCS控制系统以其可靠性高、扩展灵活、控制功能强等优点，在石油、化工、热电等行业的自动化控制中得到了广泛的应用。在这种趋势的推动下，DCS就开始被用于控制罐装聚氨酯泡沫的大规模生产。DCS系统具有分散控制、集中式操作、配置简单灵活等特点。它是实现聚氨酯泡沫塑料生产控制的有效工具和手段。
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 国内研究状况
近年来，在中国聚氨酯工业一的发展步入轨道，产量逐年提升。特别是在2013，在相关政策推动下，国际市场的开拓刺激了聚氨酯产业的发展，鼓励发展节能环保产业、汽车及家用电器，很大程度上促进了氨酯的快速发展。根据数据显示，2013年2015年，我国年均外墙保温就需要27万吨、31万吨和38万吨的聚氨酯发泡胶[3]。目前，我国的聚氨酯产业已达到历史最高水平。
据中国自动化工业协会描述，2013年我国聚氨酯产量迅速增长，总产量已达860万吨，比去年增长了10%，占全球总产量39%以上，生产和消费规模稳居世界首位[4]。聚氨酯工业的快速发展也与聚氨酯企业的积极性、聚氨酯材料的特性和性能优势的充分发挥、技术创新和市场发展的积极发展密切相关。从去年以来，中聚氨酯行业认真分析了国内外经济形势的差距和这几年的变化，调整结构，转变发展模式，在技术改革上不断创新，创立中国特有的经济技术体制，总体上保持了快速发展的趋势。在聚氨酯保温材料、汽车用聚氨酯材料等技术方面取得了很大成功。生产能力和市场需求明显增加。随着世界经济的逐渐复苏和国家相关政策的大力实施，中国的聚氨酯产业有一个光明的未来，将继续保持在未来几年快速增长。但必须加快技术创新力度的新突破，加快调整产业结构，规范不正当竞争行为，促进行业科学发展。
1.2.2国外研究状况
西欧、美国以及中国是世界上最主要的聚氨酯材料发源地。2002年世界的聚氨酯总生产量约1128万吨，而2007年仅有1591万吨。在这几年间生产增长率变高达7.1%。虽然2008年的金融危机影响了生产总量，但2010年开始恢复正常并逐渐增长，到2012年便达到1895万吨。随着世界经济的持续发展，聚氨酯产品的增长率将不断增加。2017年，聚氨酯的生产总量已经达到了2280万吨。进一步促进聚氨酯企业的规模发展，将收获更多的利益。
聚氨酯产业迅速发展下，在世界上形成了一定的格局。世界发达国家已基本成熟，进入技术创新阶段，亚洲聚氨酯工业市场需求增长加快，中东聚氨酯工业处于起步阶段。西方发达国家聚氨酯行业市场逐渐成熟，在世界聚氨酯产业仍处于发展的中期阶段，如中国、中东和非洲，这将是未来聚氨酯高速发展的区域。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景的研究和有意义 1
1.2 国内外研究现状分析 1
1.3课题的研究内容 2
1.4 本章小结 3
2 总体方案设计 3
2.1 DCS控制系统的设计步骤 3
2.2 物料灌装工艺过程介绍 4
2.3 DCS系统控制方案 5
2.4 本章小结 10
3 DCS控制系统硬件设计 10
3.1 ECS100 控制系统硬件介绍 10
3.2 物料灌装DCS硬件组态 11
3.3 现场检测装置 14
3.4 本章小结 14
4 DCS控制系统软件设计 14
4.1 物料灌装工段控制要求 14
4.2物料灌装工段软件组态 15
4.3 实时监控 23
4.4 本章小结 25
5 PID控制 25
5.1 PID控制算法 25
5.2 PID参数整定方法 26
5.3 PID控制的实现 27
5.4 本章小结 28
6 系统的调试与运行 28
6.1系统调试 28
6.2 系统运行分析 29
6.3 本章小结 29
结 论 30
致 谢 31
参考文献 3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
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附录1 自定义算法控制程序 33
1 绪论
1.1 课题背景的研究和有意义
聚氨酯发泡胶是一种以聚醚多元醇和二异氰酸酯混合反应物。一般用于门窗安装、灌装、封口、保温、隔音、防水等[1]。管型主要用于零售设计，即管型仅适用于家庭堵漏。管型产品比枪型压力小，有时会不干净，很容易打赌阀门不能出来。此外，管型产品没有枪型，膨胀力相对较大。枪的成本低于管型的成本。
在新时代的步伐下，人们由于收入水平的提高，对居住的环境，装饰的质量的要求也越来越高，所以聚氨酯发泡胶产业在建筑装饰行业具有很大的市场需求。在装修过程中，门窗的安装往往不可避免的会留下缝隙、间隔，为了解决这一问题，聚氨酯发泡胶便发挥了很大的作用[2]。可是，在国内罐装聚氨酯发泡胶的生产不容乐观，生产效率低，消耗劳动力大，还处于人工半自动化的阶段，聚氨酯发泡胶的发展还有很长远的路要走。因此，如果我们对聚氨酯泡沫塑料罐装生产线的工作进行详细了解分析，利用先进且高效的控制系统，添加更精确的传感器和控制元件来制造聚氨酯泡沫。在新的竞争形势下，实现智能化也将更有意义。
近年来，DCS控制系统以其可靠性高、扩展灵活、控制功能强等优点，在石油、化工、热电等行业的自动化控制中得到了广泛的应用。在这种趋势的推动下，DCS就开始被用于控制罐装聚氨酯泡沫的大规模生产。DCS系统具有分散控制、集中式操作、配置简单灵活等特点。它是实现聚氨酯泡沫塑料生产控制的有效工具和手段。
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 国内研究状况
近年来，在中国聚氨酯工业一的发展步入轨道，产量逐年提升。特别是在2013，在相关政策推动下，国际市场的开拓刺激了聚氨酯产业的发展，鼓励发展节能环保产业、汽车及家用电器，很大程度上促进了氨酯的快速发展。根据数据显示，2013年2015年，我国年均外墙保温就需要27万吨、31万吨和38万吨的聚氨酯发泡胶[3]。目前，我国的聚氨酯产业已达到历史最高水平。
据中国自动化工业协会描述，2013年我国聚氨酯产量迅速增长，总产量已达860万吨，比去年增长了10%，占全球总产量39%以上，生产和消费规模稳居世界首位[4]。聚氨酯工业的快速发展也与聚氨酯企业的积极性、聚氨酯材料的特性和性能优势的充分发挥、技术创新和市场发展的积极发展密切相关。从去年以来，中聚氨酯行业认真分析了国内外经济形势的差距和这几年的变化，调整结构，转变发展模式，在技术改革上不断创新，创立中国特有的经济技术体制，总体上保持了快速发展的趋势。在聚氨酯保温材料、汽车用聚氨酯材料等技术方面取得了很大成功。生产能力和市场需求明显增加。随着世界经济的逐渐复苏和国家相关政策的大力实施，中国的聚氨酯产业有一个光明的未来，将继续保持在未来几年快速增长。但必须加快技术创新力度的新突破，加快调整产业结构，规范不正当竞争行为，促进行业科学发展。
1.2.2国外研究状况
西欧、美国以及中国是世界上最主要的聚氨酯材料发源地。2002年世界的聚氨酯总生产量约1128万吨，而2007年仅有1591万吨。在这几年间生产增长率变高达7.1%。虽然2008年的金融危机影响了生产总量，但2010年开始恢复正常并逐渐增长，到2012年便达到1895万吨。随着世界经济的持续发展，聚氨酯产品的增长率将不断增加。2017年，聚氨酯的生产总量已经达到了2280万吨。进一步促进聚氨酯企业的规模发展，将收获更多的利益。
聚氨酯产业迅速发展下，在世界上形成了一定的格局。世界发达国家已基本成熟，进入技术创新阶段，亚洲聚氨酯工业市场需求增长加快，中东聚氨酯工业处于起步阶段。西方发达国家聚氨酯行业市场逐渐成熟，在世界聚氨酯产业仍处于发展的中期阶段，如中国、中东和非洲，这将是未来聚氨酯高速发展的区域。
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