基于模糊温度控制器连续搅拌釜反应器

M .Bharathi¹,Dr.C.Selvakumar²

教授和头部,电子系和仪表Bharath大学印度钦奈- 600073¹
教授和负责人、仪表和控制、St.Josephs工程学院,钦奈- 119²

文摘

基于模糊PID控制器实现控制反应物的温度连续搅拌釜反应器(装运箱)。数学建模的工厂装运箱的正常操作条件。然后得到的传递函数模型的过程。给定的分析过程与传统PID控制器的设计(反复试验方法),齐格勒尼科尔斯方法和模糊逻辑方法。伺服响应获得上述三种方法和跟踪不同操作条件的温度。基于模糊PID控制器的伺服响应给定位点跟踪能力比Ziegler-Nichols方法和传统PID方法。

介绍

本文的范围是我们能保持最大的可靠性,轻松地重新编程编程单元,完成自动化、可用性的无限数量的NO /数控联系人输入/输出、安装方便、功耗很低,维修人员不需要特殊的编程技巧。雷竞技网页版

硬件描述

2.1运动和储存石油,石油运动&存储OM / S)单位CPCL是混合的地方自动化执行。本单元处理混合运动精神(MS)和高速柴油(HSD)。我们的研究的OM / S延伸到女士混合的部分。以下是OM / S的框图单元。

框图描绘了安排以下部分:

1)流从不同的植物

2)机工厂

3)分析仪

4)DCS

5)显示站

2.2电动机和混合,混合是一个有吸引力的解决方案为那些有能力的炼油厂混合不同原油类型提供一个一致的和最优

原料炼油业务。优化原油采购是一种有效的方法来提高炼油厂利润。一般混合规则是非线性的;它可以被看作是一个线性混合规则添加一个非线性项。

解释

运动精神(MS)通常被称为燃料油。它是城市销售汽油。混合女士的主要目标是生产高端产品对应的低端开裂。这样做是为了达到国际标准设置为正确的成分和汽油的质量。

因此,这样做是为了提高性能和接触更多的车辆里程值。混合过程的驱动力包括搅拌器寻求最大化的任何数值因子(如利润),减少(如成本),或实现(如生产目标的水平或最低/最高规范点)。实现这些标准,汽油公司必须确保适当的混合的混合执行女士女士在一个错综复杂的系统的进气管道、搅拌机和控制的价值观。管道为各种输入组件,如Naptha重整油等等。管道扩展各自的储罐的混合组件。所需的管道装有控制阀和特定位置调节供应的流动。中的所有组件混合搅拌机定位结束时所有的进气管道。混合启动这部分和混合的混合物提取并发送到几个储罐。从储油罐,样品可能检测营销和出口的运动精神。

3.2基于连续搅拌釜反应器的搅拌器控制-原型是关系建设的基础上制作的细节与女士从OM / S混合植物单位。坦克反应堆装有搅拌器,使函数的搅拌机。有三个输入提要由单独的坦克。一个搅拌机是钢做的,而另一个是塑料制成的。温度、水平和流在这些反应堆各自的参数控制。钢的搅拌器1由dual-jacket配置。

搅拌机参数进行控制。温度控制是由使用PID行使以及热电偶。之间的加热元件安装在夹克。各种液体的流动是由电磁阀的使用()在战略位置。的流体控制阀门输入提要,内心的夹克液体,和混合的混合物。一个搅拌器电机安装在搅拌机的开放,因此插入混合的混合物。

框图

框图解释的各个部分

1)两个主坦克与搅拌器

2)传感器

3)加热器

4)搅拌器

5)电磁阀

6)可编程序逻辑控制器

4.1罐搅拌器:这些是主要的坦克,输入液体的储罐通过搅拌器的混合在一起。搅拌器是连接到一个电动机以这样一种方式,它可以在一个常数能够旋转速度适当的搅拌混合的混合物。

4.2传感器:

传感器的主要目的是测量槽内的温度也主要搅拌器内的液体槽是否在低水平或更高的水平。

4.3加热器,加热器用于液体加热内胆,间接加热主油箱内的混合的混合物,使液体在最适温度适当的混合质量。

4.4电磁阀:

电磁阀是用来控制液体的流动从各种坦克流在正确的比例。这样可以获得所需的数量的混合液体混合物。

4.5可编程序逻辑控制器:

最重要的部分,需要控制和完成整个过程的自动化是可编程逻辑控制器(PLC)。整个过程监控通过美联储的梯形逻辑图虽然接口软件。

建设基于装运箱搅拌器

5.1传感器的使用

温度传感器:热电偶

类型:“J”

范围:-40 + 750度。

灵敏度:50μV /°C

水平传感器:浮动开关

类型:没有(常开)

5。。2Thermocouple: - When any conductor (such as a metal) is subjected to a thermal gradient, it will generate a voltage. This is known as the thermoelectric effect or Seed beck effect. This concludes the working principle of thermocouple. It is important to note that thermocouples measure the temperature difference between two points, not absolute temperature. A thermocouple can produce current, which means it can be used to drive some processes directly, without the need for extra circuitry and power sources. Here the thermocouple is immersed into the inner jacket liquid which surrounds the main tank in order to heat the blend mixture, as shown in the figure It will transmit the temperature measurement continuously to the PID controller.

5.3浮动开关:一种浮动开关设备用于液体槽内的水平。开关可以开动泵,一个指标,警报或其他设备。最常见的类型的浮动开关是一个浮点数提高一个杆,一个微动开关的启动。浮子开关往往可调,可以包括严重滞后。即开关的“开”点可能远高于“关闭”的观点。这样就减少了开关的循环相关。

5.4 PID控制器与热电偶:PID控制器连接热电偶,加热器和PLC。使用的热电偶是j热电偶与工作范围从0到750度c .加热器与PID控制器的设定值放热反应。当设置点达到PID控制器将使加热器停止加热,将会有更少的错误在PID控制器比较其他控制器。“SELEC”的PID控制器。

5.5详细电磁阀:电磁阀是一种机电阀门使用液体或气体控制的运行或停止电流通过电磁线圈的导线,从而改变阀的状态。电磁阀在应用流体学最常用的控制元素。一个电磁阀有两个主要部分:电磁阀。电磁将电能转换成机械能,反过来,机械地打开或关闭阀门。

螺线管提供快速和安全的切换,可靠性高,使用寿命长

5.6搅拌器电机:搅拌器是由齿轮传动电动机的“理想”。

输入电压:12 v直流

载流容量:500 mA

速度:10转

可编程序逻辑控制器

6.1简介:

可编程序逻辑控制器(PLC)是一种固态器件设计执行逻辑功能之前通过机电继电器来实现的。一个可编程逻辑控制器用于生产过程的控制和操作设备和机械。可编程序逻辑控制器基本上是一个计算机设计用于在机器control-Unlike电脑它被设计在工业环境,配备特殊的输入/输出接口和控制的编程语言。控制工程的发展。在过去人类过去人类的主要控制系统的方法。最近电已被用于控制和电气控制是基于继电器。这些继电器允许权力没有机械开关被打开和关闭。通常使用继电器,使简单的逻辑控制决策。

制度已经越来越流行在车间里,可能仍然占主导地位的一段时间。这是因为大多数他们提供的优势。

成本有效的控制复杂系统。

灵活,可以控制其他系统快速、轻松地重新应用。计算能力允许更复杂的控制。故障排除艾滋病使编程更容易。

PLC硬件:PLC的配置是指包装的组件。下面列出了典型的配置从最大到最小,如图架架通常大(18“10”)和可以容纳多个卡片。必要时,可以将多个机架连接在一起。这些往往是成本最高的,但也最灵活和易于维护。

电源-这可以内置在PLC或外部单位。常见的电压水平所需的PLC(有或没有电源)24 vdc, 120伏,220伏。

CPU(中央处理器)——这就是梯子逻辑是计算机存储和处理。

I / O(输入/输出)必须提供大量的输入/输出终端,以便PLC可以监控过程和启动操作。

小型PLC架——这些在功能上相似,但大约一半的大小。

微-这些单位可以小至一副牌。他们往往有固定数量的I / O和能力有限,但是成本将是最低的。

软件-软件基于PLC需要计算机接口卡,但允许将PLC连接传感器和其它PLC通过网络。

6.2输入和输出:

输入和输出从PLC是必要的监督和控制的过程。输入和输出都可以分为两种基本类型。

逻辑

连续

考虑一个灯泡的例子。如果它只能打开或关闭,这是逻辑控制。如果可以变暗光线不同的水平,它是连续的。连续值看起来更直观,但逻辑值是首选,因为他们允许更多的确定性,并简化控制。由于大多数控制应用程序(plc)使用逻辑为大多数应用程序的输入和输出。

6.3编程语言的基本类型:

现代PLC需要做越来越多的运营商接口,通信、数据采集和监控,需要更大的需求实现这些功能的语言。基本上四种语言是用于编程。

一个¯·布尔语言

一个¯·高水平的语言

一个¯·国家语言

一个¯·梯语言

6.3.1布尔语言:

这种语言一般用于非常小的制度。布尔使用的,存储和召回指令来描述程序逻辑。这种语言并不容易调试,除非一个停止功能提供,减缓程序执行。

再高级语言:

这些语言可以非常强大的和计算机所使用的语言是相同的。他们表现出优秀的流控制和功能,并提供许多不同类型的变量的访问。他们也提供合理的速度。虽然有些公司允许用户,这些高级语言编写的,大多数PLC提供的这种语言支持通过一个智能支持通过一个智能协处理器模块。

6.3.3官方语言:

作为一个例子,顺序功能图(证监会)允许程序表示的机器或进程状态和I / O条件需要一个从一个状态转换到下一个。国家语言是宝贵的援助在设计大型和复杂的控制程序。

6.3.4梯子语言:

它提供了图形显示程序执行通过梯形图显示功率流,从而使其更容易调试。容易理解和维护,熟练工人熟悉继电器逻辑。它生成更具可读性项目顺序控制,也简化了训练。

“6.4 PLC编程:

两个最常见的语言结构是梯形图语言和逻辑的语言。梯形图语言基本上是象征性的指令用于创建控制器程序。这些阶梯指令排列获取所需的控制逻辑,是进入PLC的记忆。主PLC编程语言中使用的符号,如下所示:

通常代表任何输入控制logic-normally开触点通常代表任何输入控制logicnormally闭触点。雷竞技网页版典型代表的任何输出线圈是由输入的组合逻辑。应该注意的PLC梯编程所需的连续路径逻辑连贯性,和能量输出。一个梯形图可以表示成如下所示:

主要功能逻辑梯形图是控制输出根据输入条件。这种控制是通过使用称为一个梯级。一个输出被激活或精力充沛的至少一个从左到右路径联系必须关闭。雷竞技网页版一个完整的封闭路径被称为逻辑连贯性。当逻辑存在于至少一个路径,据说响条件是正确的。响条件如果没有路径的连续性是假的。

6.5 PLC在电脑的优势:

可编程序逻辑控制器、PLC或可编程控制器是一种数字计算机)用于机电自动化流程,控制机械工厂生产线等游乐项目,或灯具。plc是用于许多行业和机器。与通用计算机,PLC是专为多个输入和输出的安排,扩展的温度范围内,电噪音免疫力,抗振动和冲击。程序控制机操作通常存储在battery-backed-up或非易失性内存。PLC的一个例子是一个艰难的实时系统输出结果必须在有限时间内响应输入条件,否则意想不到的操作结果。

PLC设计操作在工业环境中广泛的环境温度和湿度。plc的硬件和软件设计,以方便工厂电工和技术人员使用。PLC的编程继电器梯形逻辑或其他容易学的语言。故障诊断是简化的大多数plc的设计,因为它们包括故障指标和书面程序员屏幕上显示故障信息。模块化接口连接现场设备实际上是公司的一部分,很容易连接和更换。

6.6公司规范

一个¯·:MM3010 SELEC

一个¯·输入电压:24 VDC

一个¯·输出电压:24 VDC

一个¯·电压:230 VAC

一个¯·记忆:32 KB

¯·处理器:16位

一个¯·数字输入:11

一个¯·数字输出:8

PLC的术语

7.1扫描时间- PLC程序通常是重复执行,只要控制系统正在运行。物理输入点状态复制到一个区域的内存访问处理器,有时被称为“I / O图像表”。从最初的指令程序然后运行响响到最后。对PLC的处理器需要一定的时间来评估所有的和更新的I / O的形象表输出的状态。扫描时间可能是一个小程序的几毫秒或快速处理器,但旧制度运行大程序可能需要更长的时间(说,多达100 ms)执行程序。如果扫描时间太长,PLC的反应工艺条件将太慢,是有用的。

随着制度变得更先进,方法是改变梯子的顺序执行,和子程序实现的。这种简化编程,也可以用来拯救高速扫描时间过程;例如,部分程序仅用于设置所需的机器可以从这些部分隔离以更高的速度。

专用I / O模块,如定时器模块或计数器模块,可以使用处理器的扫描时间太长,可靠地捡起来,例如,计数脉冲和解释正交轴角编码器。相对缓慢的股价仍然可以解释统计值来控制一台机器,但脉冲的积累是通过一个专门的模块是程序执行速度的影响。

7.2系统规模——一个小公司会有固定数量的连接建立输入和输出。通常,扩展可用如果基本模型不足的I / O。

模块化的plc有底盘(也称为一个架),放置与不同的功能模块。处理器和I / O模块的选择定制的特定应用程序。几架可以由一个处理器,和可能有成千上万的输入和输出。一个特殊的高速串行I / O连接使用这架可以分布式处理器,减少了布线成本大的植物。

7.3用户界面- plc可能需要与人互动为目的的配置、报警报告或日常控制。人机界面(HMI)是用于这一目的。HMIs也被称为人机界面(mmi)和图形用户界面(gui)。一个简单的系统可以使用按钮和灯与用户进行交互。文本显示可用,以及图形化触摸屏。更复杂的系统使用编程和监视软件安装在一台计算机,通过通信接口与PLC连接。

microcontroller-based设计适合在成百上千的单位将生产和开发成本(设计电源、输入/输出硬件和必要的测试和认证)可以分布在许多销售,最终用户不需要改变控制。汽车应用程序是一个例子;每年数以百万计的单位建造,很少用户改变这些控制器的编程。然而,一些特种车辆等交通公共汽车经济使用plc代替专门设计的控制,因为量低和开发成本将是不经济的。

非常复杂的过程控制,如用于化工行业,可能需要算法和性能超出了甚至高性能plc的功能。非常高速或可能还需要精密控制。

结果与结论纸

8.1论文的总结

1。接触到各种国际标准在m / s CPCL之后,对设计理念和安装。

2。研究和观察到的运动和储存石油的工作工厂和分析器。

3所示。制造原型的OM / S。

4所示。研究和设计的梯子逻辑同时控制三个参数(温度、水平和流)2搅拌机使用可编程序逻辑控制器使用selec软件。

5。界面的原型和PLC实现相同的工作状态。

8.2论文的结论:

女士混合植物制造的原型是成功实现研究的有关问题。原型的目的是为了在全自动化工作。我们已经完成我们的目的确定三个参数的同步控制的反应混合物使用可编程序逻辑控制器。

8.3应用程序的项目:

化学工业公司

石油天然气行业

过程自动化

医药行业

数据乍一看


图1	图2	图3	图4	图5

引用

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