玉米淀粉生产线浸泡工序全自动控制方案研究--《齐鲁工业大学》2013年硕士论文
玉米淀粉生产线浸泡工序全自动控制方案研究
【摘要】：随着玉米深加工产业的不断发展，全国玉米淀粉加工产能逐年增加，玉米淀粉生产线也逐渐改变原来粗放的生产模式，先进的测量仪表、执行机构和控制方法逐渐在玉米淀粉生产线进行应用。但玉米淀粉生产线的整体自控水平，较其他行业的控制水平低很多，大部分处于仪表显示、人工操作的初级水平。尤其是玉米浸泡工序，现在全部采用人工操作的方式，包括对颗粒物料的运送、过程水和浸泡液的输送、浸泡温度控制、加亚硫酸操作等复杂的操作过程和工况，因此将先进的自动控制技术应用到玉米淀粉加工过程是一个必然的趋势。
本课题主要研究玉米淀粉生产线浸泡工序全自动控制方法。论文主要的主要内容包括：第一部分，对玉米淀粉加工生产线浸泡工序进行深入研究，对玉米浸泡工序的操作现状和工况从不同的角度进行分析论述，对比玉米浸泡工序已经取得的技术成果，描述研究本课题的意义和方法。第二部分，系统的阐述了玉米浸泡工序的工艺要求和控制点，为后续控制方案的实际确定控制目标。第三部分，通过对玉米浸泡工序的工艺操作规程进行梳理，将复杂的工艺操作流程化、规范化，设计玉米浸泡工序全自动控制的整体方案，确定控制系统的功能、设计原则、系统组成。第四部分，根据玉米浸泡工序的工况环境和工艺需求，完成液位计、温度传感器、流量开关、雷达物位计、自控阀门的配置选型，设计安装方案。第五部分，完成控制系统硬件神火设计和软件编程工作，实现玉米淀粉工序全自动控制的运行。
论文的目标是通过对玉米浸泡工序的工艺要求、操作规程和工作环境进行分析，完成测量设备、控制系统硬件选型配置，完成控制程序编写和人机界面的设置，从而实现玉米浸泡工序的全自动控制。
【关键词】：
【学位授予单位】：齐鲁工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TS233【目录】：
摘要8-9ABSTRACT9-10第1章 绪论10-17 1.1 选题背景10-12
1.1.1 玉米淀粉的主要应用10-11
1.1.2 玉米浸泡是玉米淀粉生产和玉米深加工产业的基础生产工序11-12 1.2 本课题研究的目的和意义12-13
1.2.1 本课题研究的目的12-13
1.2.2 本课题研究的意义13 1.3 玉米淀粉生产线中干玉米浸泡工序工艺机理13-15
1.3.1 浸泡液中亚硫酸的作用14
1.3.2 浸泡过程中产生的乳酸的作用14-15
1.3.3 玉米浸泡工序的主要工艺机理15 1.4 本课题的研究现状15-16
1.4.1 国内研究现状15-16
1.4.2 国外16 1.5 本课题的主要研究内容16-17
1.5.1 主要研究内容16
1.5.2 研究方法16-17第2章 玉米浸泡工序工艺操作要求及工艺装备17-22 2.1 玉米浸泡要素及质量控制17-18
2.1.1 玉米浸泡的三个要素17
2.1.2 玉米浸泡的质量标准17-18 2.2 玉米浸泡方法18-21
2.2.1 玉米浸泡操作工艺18-20
2.2.2 该项目浸泡工序工艺方案20-21 2.3 玉米浸泡工序工艺装备21-22第3章 玉米全逆流浸泡工艺操作联锁关系及控制方案设计22-29 3.1 玉米淀粉加工全逆流浸泡工艺操作连锁关系22-25
3.1.1 浸泡工艺操作间的连锁关系22
3.1.2 两个工艺操作流程的逻辑分析22-25 3.2 玉米浸泡工序全自动控制方案设计25-29
3.2.1 功能设计25
3.2.2 设计该项目控制系统的原则25-26
3.2.3 系统组成26-27
3.2.4 软件系统设计27-29第4章 玉米浸泡工艺测量仪表及执行机构配置及选型29-40 4.1 玉米浸泡工序环境状况分析29-30
4.1.1 环境温度29
4.1.2 腐蚀性29
4.1.3 防尘、防水等级29-30 4.2 测量仪表及执行机构配置选型及安装30-40
4.2.1 液位测量仪表选型及安装30-32
4.2.2 温度测量仪表配置选型及安装32-33
4.2.3 流量测量仪表配置及选型33-34
4.2.4 料位测量仪表配置及选型34-36
4.2.5 阀门选型36-40第5章 控制系统硬件配置方案及软件编程40-55 5.1 硬件选型40-45
5.1.1 硬件介绍40-41
5.1.2 本项目控制系统配置选型41-45 5.2 软件编程45-55
5.2.1 本方案设计关键软件介绍45-48
5.2.2 本项目软件编程48-55第6章 工程运行效果55-56 6.1 运行效果55 6.2 展望55-56参考文献56-59致谢59
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基于物联网的离散制造生产线质量追溯系统研发
随着物联网技术的发展,其在工业领域的应用即工业物联网被认为是未来物联网应用的一个热点。针对国内离散制造业特别是众多中小离散制造企业质量控制自动化水平低的现状,本文结合工业物联网技术研发基于物联网的离散制造生产线质量追溯系统,利用传感器、工业无线通信、自动识别等技术将中小离散制造企业底层生产工序连接为一体,实现人、产品、设备、事件等数据实时采集、产品质量实时控制和事后追溯,满足了企业对车间自动化、信息化改造的巨大需求,提升中小离散制造企业的质量控制水平。本文的主要工作如下:　　1.设计适合于中小离散制造企业车间的物联网系统六层结构;其中设备接入层为工序设备添加自动识别、联网通信等功能,简化各类“信息孤岛”纳入物联网的工作;数据传输层采用工业无线以太网技术,在设备接入层与数据监控层之间建立“设备主动,主机确认”的双向通信模式,协议内容整合四级生产要素标识、多工序参数、计数核实、连锁功能控制与数据校验等信息,实现数据监控层对工序设备层的反馈控制。　　2.利用IDEF建模技术提出组态信息和执行代码相分离的离散制造车间生产线组态方法;该方法采用一组可随生产需求变更在车间快速配置的结构化二维关系表实现生产线组态,程序启动时读取车间数据库独立保存的组态信息进行初始化。基于该组态方法与四级生产要素标识,提出由设备申请、基于连锁工序号的连锁控制方案;提出三种产品差错模式、两种工序间防差错控制策略。　　3.采用.NET平台、三层架构开发具有生产流程组态、生产线实时监控、工序质量追溯、工序实时连锁、与产品确认工序五个主要功能模块的系统监控软件。同时应用SQL Server分布式数据库技术实现车间数据共享与车间组态信息及生产数据的工厂应用层集成。
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