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1、南阳理工学院毕业设计（论文）开题报告电子与电气工程 系 自动化 专业课题名称：基于AI-808P智能仪表的程序升温控制学生姓名： 何秉洋 学 号： 096108051 指导教师： 罗鹏晖 副教授 报告日期： 2011.12.20 1 本课题所述涉及的问题在国内（外）的研究现状综述（1）本课题主要涉及问题：本项目为智能仪表AI-808P做控制器的过程控制项目，由调节阀和电加热器为执行器，对电加热锅炉的温度作为被控对象进行控制，利用力控组态软件对该过程控制进行监控。涉及过程控制工程项目设计的工作方法，工作内容及工作步骤。（2）国外研究现状：仪表数字化、智能化。由于微电子技术的进步,智能仪表产品进一
2、步与微处理器、PC技术融合,智能仪表的数字化、智能化水平不断得到提高。以美国德州仪器公司提出的“DSPS”概念为例,以DSP芯片为核心,配合先进的混合信号电路、ASIC电路、元件及开发工具等提供整个应用系统的解决方案。仪器仪表中采用了大量的超大规模集成(VLSI)的新器件、表面贴装技术(SMT)、多层线路板印刷、圆片规模集成(WSI)和多芯片模块(MCM)等新工艺,CAD、CAM、CAPP、CAT等计算机辅助手段,使多媒体技术、人机交互、模糊控制、人工神经元网络等新技术在现代仪器仪表中得到了广泛应用。（3）、国内研究现状：智能调功器广泛应用于各类热轧机、电热器、电烘箱、烘房、烫光等电加热设备的
3、升温、恒温、自动控温以及使用这类设备的生产线上。控制方式灵活，手动自动转换方便，控温精度高。智能调功器主要采用智能仪表AI-808P、功率模块、触发器、快熔等组成。该系统主要采用无触点化，使得抗震、抗腐、抗干扰能力大大增强，具有高度的稳定可靠性，体积小，安装维修方便，是热处理、化工、轻纺、食品、汽车、电子等行业设备更新换代的新一代温度控制装置。2本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析（1）任务要求： 控制系统由智能仪表作为主控制器，由调节阀和电加热器作为执行器进行控制。利用自制的过程控制实验装置作为控制对象，由恒压供水环节供水，水箱内的温度作为对象。用AI-808P智能仪表的
4、程序温度控制功能，用加热冷却双极性控制方式，实现锅炉的程序曲线升降温控制。1） 用力控组态软件对过程控制实验项目进行监控，监控画面上有实验项目指导、控制参数设置和显示，响应曲线、实验数据记录等。2）设置智能仪表的曲线温度控制参数实现锅炉温度的升-保-降程序曲线控制。3）控制系统稳态误差不超过5%。4）毕业论文字数8000-10000字。（2）可行性分析：1）研究的必要性宇电系列智能仪表和力控组态软件在自动化行业具有很好的应用性，温度控制是最重要的过程控制，而有些温度控制过程对升降温斜率有要求，即按照一定的升温、保持、降温曲线控制温度。2）设计原理可行性该项目以智能仪表为控制器，力控组态软件为监
5、控软件，计算机通过RS-485总线对智能仪表监控，为实现网络监控提供了有力条件。3）知识能力可行性过程控制课程设计期间学习过宇电系列仪表安装和使用和组态软件的学习，以及主修过检测技术与仪表、过程控制工程、自动控制原理等课程，使我基本具备自动化控制系统的设计能力。4）实现条件可行性利用自动化实验室固有的过程控制实验装置，以及力控组态软件。硬件和软件已经具备。在老师的指导和同学的帮助下，我相信可以完成此次毕业设计。3本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路（1）关键问题（包含系统设计指标）：1）智能仪表实验控制台的建立2）力控的监控界面设计3）为实现控制要求，对智能仪表的曲线温度控制参数的设定
6、4）本课题需要重点研究的是：开发智能仪表的曲线控制功能问题（2）解决的思路为了实现锅炉的程序曲线升降温控制。思路如下：1）依照搭建好的实验控制台认真接线并实现与计算机的通信2）学习力控软件的使用并创建监控界面3）通过实验的方法求取各个最佳控制参数4完成本课题所必须的工作条件（如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等）及解决的办法（1）南阳理工学院电子系自动化实验室。（2）技术支持 ： 厦门宇电自动化科技公司 http:/ 北京三维力控科技有限公司 http:/ 过程控制与仪表技术2) 过程控制3) AI系列仪表使用说明5完成本课题的工作方案及进度计划刚开始一周进行
7、相关资料的收集和查阅，确定设计的题目及需要的相关硬件设施；第二周整理相关的资料，理清设计思路，构建出系统的框架图；第三、四周了解相关的硬件设备的使用和技术资料，了解市场供求信息，对某些品牌有一定的了解；第五、六周着重学习和研究过程控制中的串级控制系统，智能仪表，力控软件。设计出实验流程图、系统框架图，完成相关硬件的安装；第七、八周完成连接走线和通讯走线，并进行调试和参数的整定，达到控制的相应效果，如果不理想要反复的进行调试；第九、十周实现智能仪表的在线监控，记录相关的数据。第十一至十四周网络监控设计。第十五周十六周：撰写毕业论文，毕业答辩。6指导教师审阅意见指导教师（签字）： 年 月 日7系毕
8、业设计（论文）工作领导小组评审意见 领导小组组长（签字）： 系（签章） 年 月 日说明：1. 本报告必须由承担毕业设计（论文）课题任务的学生在接到“毕业设计（论文）任务书”、正式开始做毕业设计（论文）的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。2. 每个毕业设计（论文）课题撰写本报告一份，作为指导教师、毕业设计（论文）指导小组审查学生能否承担该毕业设计（论文）课题任务的依据，并接受学校的抽查。南 阳 理 工 学 院毕业设计（论文）任务书电子与电气工程 系 自动化 专业 089611 班 学生 何秉洋 学号 096108051 指导教师 罗鹏晖 职称 副教授一、毕业设计（论文）题目：基
9、于AI-808P智能仪表的程序升温控制二、毕业设计（论文）工作规定进行的日期：2011.11.282012.04.28三、毕业设计（论文）进行地点： 4521 四、任务书的内容：选题的目的、意义：温度控制是最重要的过程控制，而有些温度控制过程对升降温斜率有要求，即按照一定的升温、保持、降温曲线控制温度。智能仪表是过程控制自动化的主流控制器，开发智能仪表的曲线控制功能可以实现复杂的曲线控制。通过本题目的设计，提高学生的自动化工程设计能力，使学生有能力进入自动化行业发展。主要内容及技术要求：用AI-808P智能仪表的程序温度控制功能，用加热冷却双极性控制方式，实现锅炉的程序曲线升降温控制。（1）
10、设置智能仪表的曲线温度控制参数实现锅炉温度的升-保-降程序曲线控制。（2） 计算机通过RS-485总线对智能仪表监控，用力控组态软件监控温度曲线。（3） 对锅炉水温进行控制，实际温度曲线能够跟踪设定温度曲线，误差不超过5%。（4） 毕业论文字数8000-10000字。原始数据与资料：自制过程控制实验装置，含磁力泵、电动调节阀、温度液位传感器等。AI-808P智能仪表技术资料：AI-808P智能仪表使用说明书进度安排：第一周五周：熟悉控制系统软硬件，确定设计方案，撰写开题报告。第六周十周：智能仪表曲线控制编程设置。第十一周十四周：组态软件监控第十五周：撰写毕业论文。第十六周：毕业答辩。主要参考资
11、料：1工业组态软件实用技术 龚运运 方立友 编著 孙长庚 审 清华大学出版社2过程控制工程设计 孙洪程 翁唯勤 编 化学工业出版社3过程控制工程 孙洪程 李大字 翁唯勤 编 高等教育出版社4过程控制工程 金以慧 主编 方崇智 审校 清华大学出版社5工业过程控制工程 王树清 等编著 化学工业出版社英文资料翻译及其它要求： 研究室主任签名： 年 月 日系分管领导签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日南阳理工学院毕业设计（论文）题目申报表 电子与电气工程 系 自动化 专业申报人罗鹏晖职称副教授申报时间2011年11月题目名称基于AI-808P智能仪表的程序升温控制难度难较难一般容易 题目来源科研
12、项目生产实践教学实践是其它题目类型实际应用 是理论研究软 件工 程 类硬件设计所需学生人数1人分工情况题目简述用AI-808P智能仪表的程序升温控制功能实现锅炉水温的曲线升温控制。本题目预期目标含：本题目应完成的工作，题目预期目标和成果形式1. 用AI-808P智能仪表的程序升温控制功能实现锅炉水温的曲线升温控制。2. 对智能仪表的控制进行组态监控。3. 通过此次设计，让学生获得过程控制工程设计能力，作图能力和自动化工程安装调试能力。培养目标为自动化工程设计人员。对学生知识与能力要求参加设计的学生，需具备自动控制理论基础，掌握过程控制的理论和方法。对调节阀，智能仪表，PLC，组态软件有一定了解;能使用智能仪表，PLC,变频器等常用工业控制装置组建工业控制系统。所需条件1.自动控制技术实验室2.智能仪表、调节阀、温度传感器3. PLC、变频调速器、磁力泵4. 计算机主要参考资料自动控制原理、过程控制、自动检测技术、计算机控制技术智能电动调节阀、AI系列智能仪表使用说明以上项目填报人签字罗 鹏 晖填报日期 2011 年11月10日研究室审核意见：研究室主任（签字）：年 月 日系毕业设计（论文）工作领导小组审核意见： 系 （签章）系分管领导（签字）： 年 月 日注：1. 本表用于各专业教师拟订毕业设计（论文
