基于組態(tài)軟件的超臨界萃取裝置控制系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、超臨界流體萃取是一種新型化工分離技術(shù)，其應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備是超臨界萃取裝置。目前工業(yè)生產(chǎn)中的這類裝置多采用手動或半自動控制，整體自動化水平較低。本文闡述了國內(nèi)大型超臨界二氧化碳流體萃取裝置的現(xiàn)狀及存在問題，針對HA121-50-01型超臨界萃取實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)，利用軟件技術(shù)、通信技術(shù)、接口技術(shù)對該裝置的溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)和流量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)了一套計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。論文的主要工作有：
　　 (1)設(shè)計(jì)了超臨界CO2

2、萃取裝置的自動控制系統(tǒng)。采用下位機(jī)硬件控制和上位機(jī)軟件監(jiān)視架構(gòu)。下位機(jī)控制系統(tǒng)中，由PLC采集與處理現(xiàn)場數(shù)字量信號、模擬量信號。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，采用IFIX3.0組態(tài)軟件開發(fā)了人機(jī)界面，通過工業(yè)以太網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中泵和電機(jī)閥以及控制參數(shù)的自動控制。
　　 (2)研究了SCFE控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。闡述了簡單PID控制和模糊PID控制原理及在SCFE控制系統(tǒng)中的控制功能。以溫度控制系統(tǒng)為例，給出了簡單PID控制算法和模糊PID控

3、制的參數(shù)整定方法。
　　 (3)分別編制了SCFE控制系統(tǒng)的下位機(jī)和上位機(jī)的控制程序。根據(jù)SCFE控制系統(tǒng)的控制功能要求，選用S7-300PLC中的CPU315-2DP、SM321、SM322、SM331、SM332、CP343-1等模塊并在系統(tǒng)中進(jìn)行對應(yīng)的配置；采用STEP7 V5.3中的STL編程語言編制控制系統(tǒng)中溫度、壓力、流量的PID控制程序，實(shí)現(xiàn)下位機(jī)控制程序設(shè)計(jì)。較全面地闡述和分析了組態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)，選用IFIX組態(tài)

4、軟件作為SCFE控制系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì)軟件；采用VBA腳本語言編制系統(tǒng)控制程序，實(shí)現(xiàn)了不同的實(shí)時(shí)控制畫面，達(dá)到人機(jī)對話目的。
　　 (4)基于工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了上、下位機(jī)的通訊。PLC站通過S7-300PLC中的CP343-1模塊連接至以太網(wǎng)，PC機(jī)通過網(wǎng)卡CP5611連接至以太網(wǎng)，兩者之間通訊是通過SIEMENS提供的配套軟件SOFTNET來實(shí)現(xiàn)的，為上位機(jī)提供數(shù)據(jù)并把上位機(jī)的指令傳送到PLC中。
　　 本文研制的超臨界萃