制药车间温度智能控制系统的开题报告.docx

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1、兰州理工大学技术工程学院毕业设计开题报告姓名马小彦专业电力系统及其 自动化班级电力系统2班学号12230318指导教师杨巧玲题目类型工程设计题目制药车间温度智能控制系统的设计、选题背 景及依据（间总题曰的、技术背 景和控制 存在的 问题及发展趋势，列出主要参考文献）1、课题的目的、意义、背景药品生产车间不同于一般的舒适性空调房间，根据国家药品生产质量管理规 范（GMP）（1998年修订）的规定，对于非无菌药品（指法定药品标准中未列无菌检查项 目的制剂）的生产环境一般要求温度在18C26C，相对湿度在45%-65%以内，同 时对空气的洁净度要求较高，故空调系统的换气次数较多，新风量大，甚至还设有

2、直 排系统。目前，固体车间空调系统的温湿度控制还是采用人工调节的方法，完全依赖 于人的经验，随意性大，使得整个车间的温/湿度控制性能不稳定，波动较大，同时 也无法实时、精确、快速地显示和传递湿度信息。因此，实现生产车间温/湿度的实 时监测和自动控制，并提高空调系统的运行效率，减少空调系统消耗的能量具有重要 意义。2、控制存在的问题及发展趋势现今厂房温湿度控制现状是传统的PID控制和现今的智能控制。伴随着控制系统越 来智能化，控制对象复杂，且控制精度要求高等特点，智能PID控制应用很广泛，应 用最为广泛的是模糊PID控制。PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于算法简单，鲁棒性好以及可靠性高

3、 等优点，被广泛用于工业过程控制中，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制 系统。现今，工业控制系统不再用由大量继电器和开关器件等组成的简单控制系统，系 统复杂，功能有限，可靠性很差，不便安装和维护。现今工业控制系统的控制器均采 用PLC，单片机也会用于小系统或可靠性不高的场合。PLC优点显著，无可挑剔。显 著优点有：编程简单；功能强，性价比高；硬件配套齐全；可靠性高，抗干扰能力 强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修方便；体积小，耗能低。3、相关文献资料1 李辉.S7-200PLC编程原理与工程实训.北京：北京航空航天大学出版社， 2008.2 廖常初.S7-200PLC编程及应用.北京

4、：机械工业出版社，2007.3 李艳杰.S7-200PLC原理与实用开发指南.北京：机械工业出版社，2008.4 北京亚控公司.组态王6.53使用手册.2005.5 余雷声.电器控制与PLC应用.北京:机械工业出版社，2003.6 胡文金.计算机测控应用技术.重庆:重庆大学出版社，2003.7 王晓明.电动机的单片机控制.北京:北京航空航天大学出版社，2002.8 李德华.交流调速控制系统.北京:电子工业出版社，2004.9 张慰兮.微型计算机原理、接口及应用M.南京：南京大学出版社，1999.10 李宁，陈桂.运动控制系统.北京:高等教育出版社，2004.11 雷霖.微机自动监测与系统设计.

5、北京:电子工业出版社，2003.12 手册编写组.工厂常用电器设备手册.北京：中国水利水电出版社，1990.13 陈汝全.电子技术常用器件手册.第2版.北京：机械工业出版社，2000.14 袁任光.可编程序控制器（PLC）应用技术与实例.华南理工大学出版社，2000.15 童诗白.模拟电子技术基础.北京.高等教育出版社.2001.16 何克忠，李伟.计算机控制系统.北京.清华大学出版社.1998.17 Matsui N. Sensorless operation of brushless DC motor drives C. InternationalConference on Industr

6、ial Electronics Control and Instrumentation, 1993.18 Ogasawara S. ， Akagi H. An approach to position sensorless drive for brushlessDC motorsJ.IEEE Transactions on Industry Applications ， Vo l . 27 Issue : 5,Sept.-Oct. 1991.二、毕业设计的主要内容、设计思想、技术指标、拟采用的 技术方案及工作流程1、毕业设计的主要内容 制药车间空调结构示意图：干新团新鼠 柜1/1药品生产车同口

7、 JT/Hi机效过a图1制药车间空调结构示意图（1）工艺流程的分析制药车间空调系统采用集中式中央空调一次回风系统，室外新风进入新风柜经无纺布初效过滤器滤除空气中的大颗粒尘土后通过风门M2进入组合式空调机 组与回风混合。混合空气需经过三级过滤处理以及降温 (或升温)处理后，由离心式送风机将 满足生产要求的空气送到洁净区的各个房间。该空调系统采用空气.水换热的形式来改变空气的温度，即夏季由冷却盘管 通入冷冻水对空气进行降温处理，冬季由加热盘管通入蒸汽对空气进行加热处 理。因此，只要改变图3-1中YVl和YV2阀门的开度即可调节车间的温度。(2) 控制流程(1) 根据空调系统的要求启/停风机；(2)

8、 根据新风的温湿度参数以及机组运行季节，修改送风参数的设定值；(3) 控制冷/热阀门的开度，以保证车问空气温度满足生产要求：(4) 控制除湿机的启/停，使春夏两季车间空气相对湿度满足生产要求；(5) 根据洁净区与非洁净区两侧压差，确定是否需要增大送风量。3. 保护功能：(1) 在紧急情况下，如发生火灾时应立即关闭水阀、风阀和送风风机等；(2) 送风风机与空调系统其他设备的联锁控制，如：当空调系统停止运行 时，风机必须延时15分钟后才允许停止工作；(3) 冷/热水阀门的联锁控制i(4) 发生火灾时，应合理控制排烟风机的工作，以阻止火势蔓延；(5) 故障情况下能够声光报警4. 集中控制功能：(1)

9、 车间监控计算机应能显示空调机组的工作状况，送风温湿度，车间温湿 度，风阀及水阀状态等；(2) 通过车间监控计算机能够启/停空调机组，修改送风参数的设定值；(3) 当过滤器压差过大、发生火灾、送风电机过载或其它原因停机时，通车 问监控计算机报警5. 主程序流程：为了使程序结构清晰，并且方便调试，下位机 PLC控制软件采用了模块化编 程，其主程序结构如图4-1所示，它主要由初始化程序、送风量控制程序、温度 控制程序、湿度控制程序、故障处理程序以及手动控制程序等部分组成。当PLC上电后或CPU的模式选择开关从STOP位置扳到RUN位置时，由初始 化子程序完成一些存储单元初始值的设置，中断设置。在本

10、系统中，考虑空调系 统的节能问题，要求不同季节车间内的温/湿度设定值应不同。因此，每天空调 系统开机时应从上位机中接收当天的温/湿度设定值。温/湿度设定值可以根据 空调系统运行的月份直接从上位机监控软件中查表获得，可以通过监控软件或手 动操作调用程序中不同季节的设定值作为给定值输入。在主程序的初始化程序设置了 15秒定时中断，每到十五秒调用温湿度数据 采集中断服务程序程序，进行一次温湿度采集，返回主程序。接着判断是否进行 手动操作，如果进行手动操作，则调用手动子程序。否则就接着判断是否除湿时间到，如果除湿时间没到，跳过温湿度控制段，进行下面程序。如果除湿时间到 则关闭除湿器，判断是否有“控制周

11、期到”标志（“控制周期到”标志是每进行 四次温湿度采集后设定为有），如果没有标志，跳过温湿度控制段，进行下面程 序。如果有标志则按顺序调用送风控制子程序，湿度控制子程序，温度控制子程 序。再调用完温度控制子程序后清除“控制周期到”标志，进行氧气和二氧化碳 数值的读取及上传及调用故障处理子程序，这样就一个扫描周期完成。初始儡序图2主程序流程图四、毕业设计工作进度安排收集、分发相关资料，进行前期学习和辅导 熟悉并了解相关信息，并翻译相关外文文档 电路总体结构设计方案对比；制药车间温度控制方案；制药车间温湿度控制系统硬件设计；温宿的控制器选择；制药车间温湿度控制系统软件设计；下位机PLC控制程序；上位机监控系统；所用电气设备的确定和选择；完成原理图；撰写相关文档；准备答辩。意见指导教师签字年 月 日