新型碳纖維生產線預氧化裝備的研究.pdf

1、針對國內外碳纖維預氧化設備的發(fā)展特點及其現狀，本文設計開發(fā)了一套新型PAN基碳纖維預氧化設備，解決了目前常規(guī)的預氧化工藝在碳纖維生產過程中占用時間長、能耗大、控制參數眾多且精度不高等現象。
　　 首先本文著重分析了碳纖維預氧化工藝的過程的主要特點，并針對其特點提出了相應的新型PAN基碳纖維預氧化設備設計的總體要求，然后著重對預氧化爐腔、爐口密封、加熱系統(tǒng)、熱風循環(huán)系統(tǒng)、牽伸驅動系統(tǒng)等進行了詳細的設計和計算。
　　 根據設

2、計的預氧化爐型和計算的控制點數，本文完成了碳纖維生產線控制系統(tǒng)的硬件設計，包括系統(tǒng)硬件總體方案設計，構建控制柜主邏輯架構；控制柜設計，低壓電源柜設計，風機和牽伸變頻器柜內元件選型及電氣控制原理圖設計；PLC選型，I/O模塊選擇，硬件組態(tài)，地址分配，通訊結構選擇和通訊參數設定等控制系統(tǒng)硬件核心設計。
　　 通過提出碳纖維生產線控制系統(tǒng)軟件設計要求，使用西門子STEP7對PLC程序進行了結構化編程，使用WinCC對HMI程序進行了總

3、體設計并編寫了程序。整個系統(tǒng)軟件人機界面友好，實時通訊性高，抗干擾能力強，控制高精度，方便后續(xù)工程設備的升級拓展及維護。
　　 對碳纖維生產線的能耗進行了分析，設計開發(fā)了一套預氧化設備溫度控制專家系統(tǒng)，著重設計了專家系統(tǒng)的知識庫和推理機，并進行了模擬仿真。在此專家系統(tǒng)的指導下，并對預氧化設備在實際現場中的應用情況進行了說明分析?，F場運行表明該預氧化設備及其控制系統(tǒng)設計完備，控制精度高，溫度場均勻，功能完善，運行平穩(wěn)，達到了設計要