液态肥生产线自动化控制系统研究

• 作 者: 王伟
• 机 构: 石河子大学
• 出 处: 石河子大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 液态肥 生产线 自动化控制系统 反应温度 PID控制技术

当前，液态肥以其特有的优势已成为发展优质高效的现代化农业所必需的推动力量，而我国液态肥的发展还处于起步阶段，全国生产液态肥的工厂数量很少，很难满足广大的农业用户的需求。尤其在新疆农业基地，液态肥的供应更是缺乏。　　本文针对液态肥生产过程简陋，控制技术落后，自动化程度低，且受人为因素影响大等现状，提出一种将液态肥生产过程自动化控制的生产理念。从根本上解了决液态肥的生产现状。主要工作有以下几点：　　1．通过对液态肥生产状况的调查研究，提出对肥料生产过程进行自动化控制的必要性，并根据现场生产情况，分析肥料生产流程，制定了系统整体的设计方案。　　2．分析影响肥料中各营养元素含量的因素，确定了反应温度对肥料养分含量的重要性，在温度对肥料养分含量影响的试验中得出生产过程的不同阶段各反应釜相应的最佳温度值，为本课题研究的目的和意义提供了有力的科学依据。　　3．根据总体设计方案，确定上下位机系统控制核心。分析生产工艺具体控制要求，完成系统硬件设备选型；根据生产管理需要，选择上位机监控系统软件。设计开发了以FX2N系列PLC为下位机控制核心，以VB为上位机监控系统开发环境的监测和控制系统。实现了生产过程的自动化控制，减少工人劳动强度，保证了肥料生产的稳定性和可靠性，提高肥料品质；良好的人机界面实时跟踪生产现场，为企业生产管理带来方便。　　4．通过研究PID控制算法在PLC中实现的方法，将先进控制算法——PID控制技术应用于液态肥生产控制中，提高了系统控制精度，保证了生产过程中对温度的要求，进而改善肥料产品的品质。　　5．分析系统温度控制部分模型的动态机理，建立相应的模型方程，利用过程控制仿真软件Simulink对温控系统进行模拟仿真，从而确定PID控制器的各项参数，并对该系统进行抗干扰测试与优化。　　通过本文课题的研究分析，设计开发了一套切实可行的液态肥生产线自动检测与控制系统，改善了生产现状，减少工人劳动强度，扩大了生产规模，方便企业生产管理，为肥料的生产提供可靠保证，为企业带来了经济与社会效益。先进工业控制技术在液态肥生产中的应用，将有效促进液态肥的生产，进而推动优质高效生态农业的快速发展。