PLC控制系统论文提纲

关键词： 干缩力 散失 中因 木材

论文题目：基于PLC的木材干缩力控制系统仿真设计

摘要：木材干燥过程中产生的干缩力（木材在干燥过程中因水分散失发生尺寸上的减小而产生的一种对外作用力和内部应力）是引起木材开裂的主要因素,干缩力的精确、智能的控制系统的设计,成为研究控制木材干燥过程的一个重要问题。本文将PLC技术、模糊PID技术和自动检测技术等应用在木材干燥过程中,研制开发了木材干缩力控制系统,可以对木材干燥过程中产生的干缩力进行实时监测和调控。论文研究工作主要有下列几点:1.研制出一套合理精准的木材干缩力控制系统,系统的组成部分主要有木材干燥装置、木材干缩力控制系统、木材干缩量测量系统。论文研究的核心是木材干缩力控制系统,该系统主要包括:（1）数据管理系统数据管理系统的主要功能是将传感器采集到的干缩力、质量、干缩量的模拟量信号,经过PLC转换为数字信号,再换算成相应的工程值并储存。最后PLC的CPU将转换后的数值进行处理。（2）监测系统监测系统主要以MCGS组态软件的触摸屏为上位机作为管理级。它的人机交换界面对现场数据进行实时记录和处理。人机交换界面有数据实时显示、数据储存、干燥控制、报警信息查询和显示等功能。（3）控制系统控制系统的主要功能是监测和自动控制,控制系统最核心的控制器是PLC,利用PLC的模块式管理,可实现控制系统的各个阶段和复杂情况的控制等功能。选用PPI通信协议,建立上位机和PLC之间的通信。选用远程控制软件VNC进行系统控制,通过触摸屏可以对设备进行参数的设定、系统的启动、数据的备份、故障检测和保护、系统停止和关机等工作过程。2.木材干燥是非常复杂的过程,影响干燥过程的因素较多,所以使用传统的控制方法很难达到满意的控制效果。本文以干缩力的偏差和偏差变化率作为输入参数,运用模糊控制和PID控制进行推理。当大偏差时,采用模糊控制算法,发挥其响应快的特性;当小偏差时,采用模糊自整定PID控制算法,发挥其静态性能好的特性。这种切换式控制算法不仅具有较快的动态响应,还具有较高的稳态精度,实现了控制的精度。3.通过仿真验证控制系统的精确性和稳定性。以樟子松（Pinus sylvestris）为试验的试件,结果表明:木材干燥装置运行正常,干缩力控制精确、稳定,干缩力达到设定值后能达到稳定。

关键词：PLC;模糊PID;干缩力;控制系统;木材干燥

学科专业：木材科学与技术

摘要

Abstract

缩略语表

1 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 国内外的研究状况与趋势

1.2.1 木材干燥应力的研究状况

1.2.2 木材干燥过程控制技术的研究现状

1.2.3 木材干燥过程控制技术的发展趋势

1.3 研究目的和研究内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.3.3 技术路线

2 PLC模糊PID自整定切换控制

2.1 干缩力的控制策略

2.1.1 干缩力控制目标

2.1.2 干缩力的控制方案

2.2 控制系统的控制算法

2.2.1 PID控制算法

2.2.2 模糊控制算法

2.3 PLC模糊PID切换控制器的设计

2.3.1 切换控制方法的提出

2.3.2 切换控制方法的结构

2.3.3 控制器的流程设计

2.3.4 模糊推理

2.3.5 模糊化

2.3.6 模糊控制规则表的建立

3 PLC控制系统的构建

3.1 系统的总体构建

3.1.1 系统的结构

3.1.2 系统的原理

3.1.3 系统的设计流程

3.2 系统硬件的选择

3.2.1 PLC的选型

3.2.2 触摸屏的选择

3.2.3 传感器的选择

3.3 系统软件的设计

3.3.1 系统软件结构的组成

3.3.2 PLC控制系统的程序设计

3.3.3 模糊PID切换控制模块

3.4 界面控制系统的设计

3.4.1 VNC软件的简介

3.4.2 VNC的连接建立

3.4.3 MCGS组态软件触摸屏的建立

4 试验与分析

4.1 材料与方法

4.1.1 试验设备

4.1.2 试验材料

4.1.3 试验方法

4.2 试验结果与分析

4.2.1 仿真结果与分析

4.2.2 试验结果与分析

5 结论与展望

致谢

参考文献