苯基苯酚甲醛树脂——过程控制毕业设计.doc
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1、毕业设计苯基苯酚甲醛树脂过程控制Phenyl phenol formaldehyde resin - process control班级: 过程装备与自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 职称: 导师单位: 徐州工业职业技术学院 论文提交日期: 徐州工业职业技术学院毕业设计任务书课题名称: 苯基苯酚甲醛树脂过程控制 课题性质: 工程设计类 系 名 称: 机电工程系 专业: 过程装备与自动化 班级: 指导教师: 学生姓名: 一、课题名称:苯基苯酚甲醛树脂过程控制二、毕业论文(设计)主要内容: 1、运用三维造型软件绘制塑件的三维立体图。2、分析所设计塑件的工艺性(包括原材料分析、尺寸精度分析、表
2、面质量分析和塑件的结构工艺性分析) 2、选择注射机的型号; 3、设计模具结构(包括型腔数目和结构形式、分型面的选择、浇注系统设计、成型零部件的结构设计和尺寸计算、推出机构设计、冷却系统设计以及标准模架的选择等); 4、注射机相关工艺参数的校核; 5、绘制模具装配图和非标准件的零件图(逐步完善和确定各零件的结构和尺寸、尽量选用标准组合结构和标准件);6、编写设计说明书;三、计划进度: 第8周 运用三维软件绘制塑件三维实体;查阅资料,做好准备工作,分析塑件的工艺性,选择注射机型号 第9周 模具结构设计、模具结构有关计算; 第10周 选择标准模架,确定各个模板的尺寸;第11、12周 绘制装配图、零件
3、图,编写设计说明书; 第13周 论文答辩。四、毕业论文(设计)结束应提交的材料:1、设计说明书(毕业论文)1份(8000字以上);2、装配图一份,非标准件的零件图3-5张。指导教师 教研室主任 年 月 日 年 月 日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担本声明的法律
4、责任和一切后果。毕业生签名: 日 期: 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名: 日 期: 摘 要可编程控制器是一种应用很广泛的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点,非常适合温度控制的要求。 在工业领域,随着自动化程度的迅速提高,用户对控制系统的过程监控要求越来越高,人机界面的出现正好满足了用户这一需求。人机界面可以对控制系统进行全面监控,
5、包括过程监测、报警提示、数据记录等功能,从而使控制系统变得操作人性化、过程可视化,在自动控制领域的作用日益显著。本文主要介绍了基于西门子公司S7-200系列的可编程控制器和亚控公司的组态软件组态王的炉温控制系统的设计方案。编程时调用了编程软件STEP 7 -Micro WIN中自带的PID控制模块,使得程序更为简洁,运行速度更为理想。利用组态软件组态王设计人机界面,实现控制系统的实时监控、数据的实时采样与处理。实验证明,此系统具有快、准、稳等优点,在工业温度控制领域能够广泛应用。关键词:温度控制 可编程控制器 人机界面 组态王AbstractProgrammable Logic Control
6、ler (PLC) is a kind of automatic control equipment which is widely used in the industrial manufacture. It merges the traditional control technology, computer and communication technologies with a strong ability to control, flexible operation, high reliability and suitable for long-term characteristi
7、cs of continuous work. It is very suitable for temperature control requirements.In the industrial field, with the rapid increase in the degree of automation, it is more and more important to monitor the process of control system for the users. The emergence of human-machine interface meets the needs
8、 of users. Man-machine interface can comprehensively monitor the control system, including process monitoring, alarm, data logging and other functions, so that the control systems have become user-friendly operation, the process of visualization and it will play more and more important part in the f
9、ield of automatic control.This essay mainly introduces a design of temperature control system with SIMATIC programmable logic controller (PLC) and configuration software Kingview which is developed by Beijing Yakong Company. When programming, we use the PID control arithmetic software module which i
10、s contained in the program software STEP 7 -Micro WIN so that the program looks easier and operates more quickly. In order to monitor the control system and process data in actual time, we designed Human Machine Interface(HMI)with the configuration software Kingview. The result of experiment proves
11、that this temperature control system could run quickly, accurately and have good stability, which is the advantage of the control system. This control system has been widely used in the industrial temperature control field. With the continuous development of automatic science and technology, high-pr
12、ecision, intelligent, user-friendly temperature control system is the inevitable trend of development at home and abroad.Keywords: Temperature Control PLC HMI Kingview目 录第一章前言11.1项目背景、意义11.2苯基苯酚的现状2第二章PLC和HMI基础52.1可编程控制器基础52.1.1可编程控制器的产生和应用52.1.2可编程控制器的组成和工作原理52.1.3可编程控制器的分类及特点82.2人机界面基础82.2.1人机界面的定
13、义82.2.2人机界面产品的组成及工作原理92.2.3人机界面产品的特点9第三章PLC控制系统硬件设计103.1PLC控制系统设计的基本原则和步骤103.1.1PLC控制系统设计的基本原则103.1.2PLC控制系统设计的一般步骤113.2PLC的选型与硬件配置133.2.1PLC型号的选择133.2.2S7-200 CPU的选择143.2.3EM231模拟量输入模块143.2.4热电式传感器163.3I/O点分配及电气连接图173.4PLC控制器的设计173.4.1控制系统数学模型的建立173.4.2PID控制及参数整定19第四章PLC控制系统软件设计224.1PLC程序设计方法224.2编
14、程软件STEP7-Micro/WIN概述234.2.1STEP7-Micro/WIN简单介绍234.2.2梯形图语言特点244.2.3STEP7-Micro/WIN参数设置(通讯设置)254.3程序设计274.3.1设计思路274.3.2控制程序流程图274.3.3梯形图程序284.3.5语句表(STL)程序35第五章基于组态王的HMI设计375.1人机界面(HMI)设计375.1.1监控主界面385.1.2实时趋势曲线395.1.3历史趋势曲线405.1.4报警窗口405.1.5设定画面425.2变量设置425.3动画连接44第六章系统运行结果及分析466.1系统运行466.2运行结果分析4
15、76.2.1温度趋势曲线分析476.2.2报警信息分析49第七章 总结50参考文献51致 谢52 IV第一章 前言1.1 项目背景、意义徐州工业职业技术学院化工学院,中式反应室苯基苯酚甲醛树脂合成项目研究工艺,。1.2 苯基苯酚的现状苯基苯酚甲醛树脂产品外观为淡黄色至红棕色粘稠液体或透明固体,能溶于乙醇。有热塑性和热固性两种 。二十世纪八十年代天津树脂厂用生产苯酚的副产物邻苯基苯酚和甲醛为原料,在氢氧化钠催化剂作用下,经催化缩合,中和、水洗、真空蒸馏制得热固性苯基苯酚甲醛树脂(定名为401树 脂 ),外观为粘稠状红棕色液体,粘度300 600C P (20qC ),成功地为我国铸造业提供了自己
16、配的砂芯粘合剂,用本剂所粘合的砂芯其抗弯性、抗 拉、流动性、透气性和固化时间等指标都比较理想。据资料分析我国市场需求量约为1500 2500哲年,目前远远不能满足需求,随着我国石油化工快速发展,应尽快利用环己酮一步法催化合成苯基苯酚技术进行商品化开发我国邻苯基苯酚生产始于20世纪70年代后期。天津市卫津化工厂、上海染料化工厂、大连化工研究设计院等单位从磺化法生产苯酚的蒸馏残渣中回收邻苯基苯酚,提取纯度也能达到98%。但由于工艺落后、受原料来源限制,国内采用此工艺生产的企业并不多,产量有限。随着国内磺化法生产苯酚装置关停并转,邻苯基苯酚产量越来越少。国内需求主要依赖进口,严重制约了我国新型阻燃纤
17、维和材料、LED发光母体、水果蔬菜保鲜、塑料热稳定剂等产业的发展。 20世纪90年代初期,伴随着国内外对邻苯基苯酚需求量逐渐增大,我国掀起了邻苯基苯酚开发热潮,国内不少科研机构开展了邻苯基苯酚生产工艺的研究。19921994年,中科院山西煤炭化学研究所曾进行过环己酮聚合脱氢合成邻苯基苯酚的研究;19931995年,北京化工研究院进行了环己酮聚合脱氢合成邻苯基苯酚的研究,在南京投资建设了1条生产线,但由于成本太高,产品卖不出去,当时处于半停产状态;盐城市华业医药化工有限公司于1998年起对OPP进行技术调研和市场论证,2000年建立了OPP实验室,2001年,盐城市华业医药化工有限公司与国内二家
18、大专院校合作开发成功了环己酮路线合成邻苯基苯酚新工艺,在催化剂活性上有了较大创新,通过离子交换法制得的钯ZSM-5分子筛Pd/H-ZSM-5和Pd/Mg-ZSM-5作为催化剂,在合成邻苯基苯酚过程中活性衰减速度明显降低,解决了该工艺催化剂的活性难题。2003年在国内首家建成了200t/aOPP中试生产装置并通过省级科技成果鉴定,2004年建立了盐城市OPP工程技术研究中心,致力OPP产业化研究和OPP应用研究,才在国内首次实现了大规模工业化的生产。目前,市场上以油溶性邻苯基苯酚甲醛树脂为主,能做出寿命长 、而且对水和碱稳定性能寒冷和海上船只使极好的清漆,这种清漆具有极强耐久性和耐候性,特别适用
19、于潮湿用。尤其是船舶漆,具有极佳的耐久性,特别适用于海上船只。我国在苯基苯酚甲醛树脂方面没有成熟的生产技术,仅检索到以邻苯基苯酚和甲醛为原料的氢氧化钠催化缩合工艺、以苯酚和甲醛为原料的氢氧化钠及盐酸催化缩合工艺,对于以苯基苯酚和甲醛为原料的无机酸、碱性阴离子交换树脂、酸性阳离子交换树脂催化缩合工艺末见报到。国外多采用合成法生产邻苯基苯酚,主要企业在日本、美国和德国。美国陶氏是最早厂家,主要采用氯苯为原料生产。德国拜耳公司主要采用环己酮为原料,经过二聚脱氧生产邻苯基苯酚。国外现已开发出从环己酮一步催化法合成邻苯基苯酚,时联产对苯基苯酚的方法, 该技术关键在于催化剂制备与选择。目前世界苯基苯酚总年
20、产能力约7000 吨,主要生产厂家有美国陶氏公司、英国煤化工产品公司、德国拜耳公司和日本三光兴产化学公司 。我国邻苯基苯酚生产始于20世纪70 年代后期,主要为上海染料化工厂、天津市卫津化工厂、锦西化工总厂、大连化工研究院等从磺化法苯酚的蒸馏残渣中回收,先后逐步停产。1998年葫芦岛市洋洋化工有 限公司建成年产250吨邻苯基苯酚装置从磺化法苯酚的蒸馏残渣中提取邻苯基苯酚,同时联产对苯基苯酚。但随着磺化法生产苯酚装置的关停并转,邻苯基苯酚产量越来越少,主要依赖进口。 2003年盐城市华业医药化工有限公司在国内首家建成了年产200吨环己酮路线合成邻苯基 苯酚新工艺中试装置,促进苯基苯酚的应用开发。
21、第二章 PLC和HMI基础 可编程逻辑控制器是一种工业控制计算机,简称PLC(Programmable Logic Controller),它是将传统的继电器控制技术、现代的微电子技术、计算机技术和通信技术融为一体的自动化控制设备。2.1 可编程控制器基础2.1.1 可编程控制器的产生和应用1969年美国数字设备公司(DEC)首先研制成功了世界上第一台可编程控制器,并在通用汽车公司(GM)的自动生产线上试用成功,取得很好的效果。从而开创了工业控制的新局面。20世纪80年代,随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展,以16位和32位微处理器为核心的PLC得到了迅速的发展,使PLC在设计、性能、价
22、格等方面都有了新的突破。目前,PLC的生产厂家众多,产品的型号、规格不可胜数,但主要分为欧洲、日本、美国三大块,本次采用的是日本的三菱。随着PLC功能的不断完善,性价比的不断提高,PLC的应用面也越来越广。目前,PLC在国内外已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。PLC的应用范围通常可分为开关逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信及联网。2.1.2 可编程控制器的组成和工作原理PLC从组成形式上一般分为整体式和模块式两种,但在逻辑结构上基本相同。无论是整体式还是模块式,从硬件结构看,PLC都是由微处理器(CPU)、存储器
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