基于PLC在線氣相色譜分析儀恒溫箱溫控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本設(shè)計是蘭州石化公司質(zhì)檢部在線質(zhì)量儀表室科研項目，設(shè)計主要以保證在線氣相色譜分析儀的穩(wěn)定性和精確性為目的，對氣相色譜儀恒溫箱溫度控制系統(tǒng)進行設(shè)計。
　　在線氣相色譜儀是一種現(xiàn)代化過程檢測儀器，同樣是分離復(fù)雜混合物的分析儀器之一，它在煉油化工、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、食品檢驗及合成材料等行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。恒溫箱是在線氣相色譜儀的核心組成部分，被檢測樣品在恒溫箱內(nèi)加熱處理后才能進行分析檢測。恒溫箱溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確直接影響儀表

2、分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且溫度控制精度的要求較高。恒溫箱溫度受到很多因素的影響，例如：被檢測物質(zhì)的種類和濃度、使用現(xiàn)場的環(huán)境、恒溫箱保溫材料等，而且溫度控制系統(tǒng)具有滯后性，數(shù)學(xué)模型難以精確建立。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)鑄鋁爐恒溫箱，熱慣性大，加熱速率慢，溫控精度較低等缺點，并且使用位控制方式，對在線氣相色譜儀恒溫箱的溫度控制的效果不夠理想。相比較傳統(tǒng)鑄鋁恒溫箱而言，空氣浴加熱控溫方式連同模糊 PID控制算法，對在線色譜分析儀恒溫箱的溫度控制則具有更強

3、的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，其中模糊 PID算法具有較強的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，對控制對象的數(shù)學(xué)模型不具依賴性。
　　本文首先闡述了在線氣相色譜分析儀溫度控制技術(shù)和發(fā)展?fàn)顩r。對在線氣相色譜分析儀的工作原理、組成結(jié)構(gòu)進行介紹。通過對其恒溫箱工作原理、結(jié)構(gòu)的了解，以熱力學(xué)和自動控制原理為基礎(chǔ)，建立恒溫箱數(shù)學(xué)模型。針對儀表選用的鑄鋁恒溫爐的諸多缺點，引入空氣浴加熱控溫方式和模糊PID控制算法。為了提溫控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，研究了模糊控制的理論基礎(chǔ)