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【篇一：

硕士研究生小论文范文】

复合肥生产过程计算机控制系统

摘要：

本课题是国家科技部第一批产业技术创新战略联盟项目的子课题，也是天津市科技计划项目的子课题。

文章中介绍了复合肥生产过程计算机控制系统，重点介绍智能流量比值控制系统方案设计和实施。

本课题的创新点在于采用智能流量比值系数控制技术，智能多模态控制技术，智能pid控制技术,综合滞后补偿控制等技术，提高了控制精度及配料的准确性，在降低工人的劳动强度、提高产品质量的同时增加了生产的安全性，延长了设备的使用寿命，使复合肥生产过程中实现了无“三废”排放，创造了良好的经济和社会效益。

关键词：

硫基复合肥；智能流量比值系数控制；智能pid控制中图分类号：

tm921.5

applicationofcomputercontrolsysteminproductionofcompound

fertilizer

gaojie-feishiwu-xi

（tianjinpolytechnicuniversitytianjin300387china）

abstract：

acomputercontrolsystemfortheproductionofcompoundfertilizerprocessisdescribedinthetext,mainlyfocusingonprogramdesignandimplementationofintelligentflow-ratiocontrolsystem.theinnovationofthisprojectistouseintelligentflowratiocoefficientcontroltechniques,intelligentmulti-modecontroltechnology,intelligentpidcontrol,integratedcontrolandlagcompensationtechniquestoimprovethecontrolprecisionandaccuracyofingredients,

图1复合肥生产过程工艺流程框图

转化工段工艺流程为，根据工艺要求，粉状的氯化钾经给料斗、给料螺旋和斗提机送往计量螺旋，计量螺旋及控制器根据称重检测装置和螺旋编码器的信号计算出氯化钾粉体瞬时流量和累积量，控制系统根据氯化钾流量来控制硫酸的流量，即硫酸与氯化钾成比值关系，在一定的温度下，硫酸与氯化钾在反应槽中进行化学反应，反应生产物再与磷酸构成混酸，磷酸亦与氯化钾成比值关系，从而构成了氯化钾、硫酸、磷酸三流量比值控制系统[2]。

复合工段工艺流程为，混酸和氨气按照一定的比值关系进入管式反应器，在一定的温度下进行反应，反应物与定量的自来水中和后成为料浆，料浆进入料浆槽。

喷浆造粒干燥机是一种以对流传热为主的回转干燥机，它是将料浆喷入干燥机内，干燥机内原辅的基料在抄板的作用下，扬起料幕，在热风的对流加热下，物料形成颗粒被干燥。

干燥机出口端设有分级锥体和圆筒筛板，可以将干燥过程中产生的大小颗粒和粉末分筛开来，大块未干燥的物料被破碎后作为返料返回干燥机，成品颗粒筛出，细粉末由干燥机自身返料装置返回干燥机的前部作为料幕，产生的湿气体由风机引出后排空。

符合规格要求的复合肥颗粒进入冷却滚筒，成品进行包装后存放于仓库[3]。

3分布式计算机控制系统方案

硫基复合肥生产过程分布式计算机控制系统方案如图2所示。

ipc-1ipc-2

接pts52

图2分布式计算机控制系统方案

1）操作站与监控系统

复合肥生产过程分为两个工段，即转化工段和复合工段，因此控制系统需要两个操作站，两操作站之间的距离约30m。

操作人员能够通过人机界面（即上位工业控制机ipc1、ipc2）来完成系统的监督和管理。

两个操作站运行情况及数据需要进行相互观测。

本系统上位机采用北京亚控公司开发的组态王工程软件[4]。

ipc1与ipc2通过以太网进行数据通信。

将两个操作站分为主站和从站，主站ipc1用于转化工段：

ipc1通过controllerlink与plc进行数据通信。

ipc2为从站，通过以太网与主站连接，监控系统人机界面运行于两台ipc上。

为了加强系统的可靠性，设置pws6a00型触摸屏，当ipc出现故障时，使用触摸屏进行操作。

下位机是可编程控制器（plc）和智能调节仪表（ir）。

2）智能流量比值控制系统方案设计与实施

在生产过程中，凡是将两种或两种以上的物料量自动地保持一定比例关系的控制系统，就称为比值控制系统。

在本系统中，工艺上要求粉状的氯化钾分别与硫酸和磷酸自动地保持一定的比例关系，即分别构成氯化钾－硫酸比值控制系统和氯化钾－磷酸比值控制系统[5]。

在本系统中，氯化钾处于主导地位，称此物料为主物料或主动量。

硫酸与主物料进行配比，在控制过程中跟随主物料而变化，故称为从物料1（或称从动量1），两者进行反应，磷酸与反应物进行配比，在控制过程中跟随主物料而变化，称为从物料2（或称从动量2）。

由于生产中对反应物未进行流量检测，因此磷酸与氯化钾成另一比值关系，三者的关系如图3所示。

第一个闭环控制系统是主流量氯化钾本身构成的流量闭环控制系统，当设置确定后，通过闭环调节作用，消除扰动的影响，使氯化钾的流量稳定在设定值上，主流量闭环控制系统属于恒值控制系统。

氯化钾流量qz乘以比值器1的比值系数k1作为副流量硫酸闭环控制系统的设定值。

氯化钾流量qz乘以比值器2的比值系数k2作为副流量磷酸闭环控制系统的设

定值。

当主流量设定值变化时，副流量自动地跟随变化并保持两者的比值不变。

参数在线智能调节

图3氯化钾-硫酸-磷酸智能流量比值控制系统框图

（1）控制器及附属模块

氯化钾与硫酸流量比值控制、氯化钾与磷酸流量比值控制由欧姆龙公司的cj1系列plc来实现。

plc控制系统由cj1w-pa205r型电源单元、cj1w-cpu23型cpu单元、cj1w-clk21型controllerlink单元、cj1w-da08v型模拟量输出单元、cj1w-ad081-v1型模拟量输入单元、cj1w-pts52型过程i/o单元等组成。

cj1w-ad081-v1是8路模拟量输入单元，输入信号是来自检测装置变送器的输出。

该单元的分辨率为1/8000，转换时间为250?

s/点。

cj1w-da08v是8路模拟量输出单元，该模块分别为硫酸泵、磷酸泵和混酸泵等装置的变频器提供4-20ma的控制信号。

（2）检测单元

氯化钾是粉粒状物料（简称粉体）。

计量螺旋是对粉体进行输送、动态计量和流量控制的设备。

硫酸、混酸、磷酸和料浆均为液体，本系统采用电磁流量计检测它们的顺时流量和累计流量。

本系统选用tf系列热式气体质量流量计检测氨气流量。

另外在本系统中，混酸槽、混酸储槽、洗液循环槽和洗液储槽的液位均采用雷达液位计来检测。

（3）现场电气驱动系统

本系统中共有10面电气驱动柜,主要完成控制对象的信号采集和转换工作。

包括开关量的检测和控制，电气控制和电机驱动,为了实现控制和节省能源，主要泵、电机采用了变频调速，并通过闭环控制结构，保证参数调节的实时与稳定。

该系统中共有5台西门子公司mm440型矢量控制变频器，变频器通过网络通信接口及网络总线与plc和上位机联网，进行变频器信号和控制信息交换[6]。

4控制策略研究

1）智能流量比值控制

智能流量比值控制和智能pid控制是本系统最主要的控制策略。

对于计量特性本身的非线性以及两个计量特性之间的非线性关系，必须采用非线性控制。

当氯化钾设定流量从最小值变化到最大值时，专家式控制器根据相关信息和知识库的数据，经过推理确定一系列的比值系数，分别保证氯化钾与硫酸、氯化钾与磷酸的流量比值关系的恒定。

智能的含义就是通过多次实际测试，归纳出一组比值系数k11、k12、k13、?

?

、k1n，构成知识库，对应于主流量在全量程范围内，为保证实际的比例效果，所需要的相应比值系数。

2）智能多模态控制

多模态是指在不同的工况下采用不同的控制器结构和算法。

例如，在动态过程的起始段，为防止积分饱和，应切除积分作用。

当误差小到一定值再投入积分控制。

3）智能pid控制

由于使用集中参数模型代替分布参数模型的近似性及各种非线性特性，常规pid控制算法的效果较差，智能pid控制能够根据环境和工况的变化自动地改变采样周期（ts）、比例带（?

）、积分时间常数（ti）和微分时间常数（td），从而实现既响应快又无超调、无振荡的目标。

为了实现上述目标，本系统对原cj1系列的pid控制指令进行了智能化改进，设计了根据误差数据自动改变pid参数的程序梯形图。

4）协调控制

复合肥生产过程属于连续化流程工业范畴，必须考虑整个系统的协调控制。

5）分程控制

由于流量和液位控制存在滞后和多个环节的耦合现象，常规的线性系统设计和方法无法满足实时性和动态特性的要求（即响应快震荡小）。

因此，应用智能控制建立采样周期、比例系数、积分时间常数、微分时间常数等相关参数的专家知识库和推理机构，在流量和液位达到设定值的动态过程中，智能控制系统根据误差符号、大小自动寻找出最优参数值，然后参与pid调节。

从而满足实时性和动态特性的要求[7]。

6）综合滞后补偿控制技术

在复合肥生产过程中，氯化钾、硫酸和磷酸等物料的传输都存在纯滞后现象，纯滞后影响闭环系统的稳定性。

因此，采用包括史密斯补偿在内的综合纯滞后补偿控制策略，以增大系统的稳定裕量和改善系统的动态性能。

5结论

采用分布式计算机控制系统后,不仅使生产过程处于控制系统的监控之下，而且还能实现对生产辅助设备的监控及联锁，使生产处于安全、经济的运行状态。

本系统已投入生产运行，各项技术指标达到了设计要求，已运行了13个月，由于利用了先进的控制系统实现了生产操作的自动化，提高了劳动生产率，降低了工人的劳动强度，极大地改善了劳动环境，实现了安全文明生产，创造了良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]亢红波，马渊伯.污水处理控制系统开发及冗余技术研究[d].西安，西安电子科技大学，2006.

[2]西门子公司.et200m的有源总线底板配置与说明手册[m].北京：

西门子股份有限公司，2002.

[3]李翠芳，马渊伯.软冗余技术在天然气输配工程中的应用[j].微计算机信息，2008，24

【篇二：

研究生小论文模板】

题目：

作者

摘要：

3－4行

关键词：

3－4个

1.绪论/前言

[第一段写研究背景，4－5行，分栏的行数加倍（下同）]，建议开门见山，4－5行左右。

有2－3个参考文献，说明研究的重要性是目前的热点。

[第二段写研究现状，6－8行]，建议把相关的研究写清楚，每个相关研究写2－3行，写3－4个左右。

有5－6个参考文献。

[第三段写面临的问题]，对现有的研究现状进行评价，指出其不足。

现有的不足要对应到自己的创新点上。

[第四段写自己论文的创新点，4－5行]：

针对目前的。

。

问题，本文对。

。

进行了研究，主要创新包括：

（2－3点）

（1）…

（2）…

[第五段写论文的组织结构]：

本文第2分首先对提出方法的基本思想进行介绍，第3部分给出了我们提出。

。

算法的描述，第4部分介绍了在。

。

环境下算法的性能分析，最后是结束语。

2.基本思想

[第一部分写自己的观察、出发点]：

说明自己收到什么启发，从哪个角度提出解决的方案

[第二部分举例说明自己方法的优点]：

不需要公式，用一个典型的图举例说明目前的问题，以及自己方法的优点。

[第三部分说明自己方法可能存在的问题]:

主动分析自己的问题，并说出这个问题不是关键问题、通过什么方法可以解决等。

3.算法描述

用公式对自己研究的问题进行描述，给出主要参数，给出算法的形式化描述。

（这里要有一个框图给出算法的形式化描述。

）对算法中关键的步骤进行分析。

4.实验分析:

第一段介绍实验环境，如果使用已有的模拟工具，简单介绍模拟工具的功能。

应给出这个工具的参考文献。

如果是自己开发的模拟环境（程序），应该给出这个工具的设计思想。

第二段介绍具体的参数配置

第3段给出实验结果图。

对实验结果进行分析，注意分析的结果要与第一部分的创新点对应

5.结束语

[第一段对本文的研究进行总结，3－4行]：

主要介绍自己的创新点以及在本领域研究的意义。

[第二段介绍下一步工作]：

最自己不足的改进、进一步实验等等。

参考文献

8－10篇，最多一个中文的。

建议在论文开写之前确定主要的参考文献！

这些文献对自己的观点有何意义必须先搞清楚。

【篇三：

硕士论文格式范本】

（顺序编码制格式范本，红色是提醒注意之处）流化床燃煤固硫渣特性及其建材资源化研究

二号黑体行距：

固定值30磅

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xxx

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工程领域：

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小二号黑体

行距：

固定值30磅

三号黑体行距：

固定值40磅小二号黑体行距：

固定值30磅重庆大学学院

二oo八年四月

三号黑体

studyonpropertiesandutilizationinbuildingmaterialsofbottomashesfrom

timesnewroman二号加粗

行距：

固定值30磅

timesnewroman小三号

inpartialfulfillmentoftherequirementfor

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timesnewroman小二号加粗

supervisedby

pluralisticsupervisedby（兼职导师）

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（工程领域）

timesnewroman三号

collegeofofchongqing

university,chongqing,china

april2008timesnewroman三号

空一行

流化床燃煤固硫技术是先进的燃烧技术，但这一技术的推广应用因流化床燃煤固硫渣没有成熟和经济的综合利用途径受到严重限制。

由于人们对流化床燃煤副产物的认识程度还很有限，基础资料十分缺乏，在一定程度上影响了流化床燃煤固硫渣的资源化利用。

本论文较为系统地分析了流化床燃煤固硫渣的特性，并根据现行规范，提出一套新的活性评定方法。

在此基础上，对燃煤固硫渣活性的影响因素、激发方法、体积膨胀性能进行了较为系统的试验研究，并利用xrd、sem等微观手段研究了燃煤固硫渣的自硬性、活性激发及膨胀机理。

最后对燃煤固硫渣建材资源化利用进行了比较深入的研究。

流化床燃煤固硫渣的特性研究结果表明：

（1）因为燃烧温度、燃烧环境、燃烧程度、脱硫剂、脱硫效率等的影响，与普通煤粉锅炉的灰渣相比，流化床燃煤固硫渣有其特殊的火山灰活性，同时因为含有so3、f-cao而具有自硬性和膨胀性，是一种特殊的火山灰材料。

（2）流化床燃煤固硫渣中的so3和f-cao因为特殊的生成条件而具有特殊的性质。

so3是在850~900℃的温度下形成的，是以Ⅱ-caso4形态存在，且具有与天然硬石膏和400℃煅烧石膏不一样的溶解特性。

首次从f-cao的形成过程、颗粒微观结构、晶型和光学参数以及水化历程等方面证明了f-cao颗粒被固硫产物无水硫酸钙包裹的颗粒特征，f-cao颗粒被Ⅱ-caso4包裹使其水化速度减慢和活性较低；so3以Ⅱ-caso4形态存在和f-cao颗粒被Ⅱ-caso4包裹均对流化床燃煤固硫渣的活性和体积稳定性产生不利影响。

（3）现行活性评定方法因流化床燃煤固硫渣性质的特殊而存在较大的局限性，不能直接套用现行的方法进行活性评定。

根据现行活性评定方法的原理，结合其特性，首次系统提出了“熟料胶砂28天抗压强度比测定”、“自硬性评价”、“自硬强度测定”的综合评定方法，该方法与现行方法有较好的相容性，且能真实、直观地反映流化床燃煤固硫渣的活性及其对强度的贡献。

（4）流化床燃煤固硫渣的活性主要来源于无定形的sio2和al2o3物质，除成分中活性sio2和al2o3的含量对其火山灰活性有影响外，成分中so3、f-cao含量和细度在一定范围内对其活性发挥有一最佳值。

（5）常规的化学激发方法能激发流化床燃煤固硫渣的活性，但仅从强度的角度看，其激发的效果并不理想；蒸汽养护和蒸压养护的结果表明湿热养护对燃煤固硫渣活性激发程度较高，特别是蒸压养护，激发效果更为明显。

（6）流化床燃煤固硫渣水化时存在严重的体积膨胀问题，其膨胀主要是由于水化反应过程中钙矾石的生成和富余的硬石膏后期溶解结晶生成二水石膏的体积膨胀所产生。

首次确认了富余的硬石膏后期溶解结晶生成二水石膏对固硫渣体积膨

重庆大学硕士学位论文中文摘要胀的作用。

（7）细度提高对流化床燃煤固硫渣膨胀稳定时间的提前有利，掺加粉煤灰和熟料有利于膨胀率的减小及膨胀稳定期的提前，流化床燃煤固硫渣水化反应的液相碱度越大，膨胀越严重。

流化床燃煤固硫渣的特性研究表明其利用有较大的难度，但针对其特性在建材中利用是可能的。

作为混凝土细骨料，由于其活性可以改善骨料与水泥浆体的界面结构，故可以提高混凝土的抗弯强度；作为混凝土掺合材可以充分发挥流化床燃煤固硫渣的活性，可以部分补偿混凝土的收缩，从新拌混凝土的性能和混凝土耐久性的考虑最好与粉煤灰复合使用；无论是作为水泥混凝土的掺合材，还是细骨料，流化床燃煤固硫渣均影响新拌混凝土的性能。

利用燃煤固硫渣的活性和膨胀性能，可以配制低收缩率的燃煤固硫渣—粉煤灰内墙用抹面砂浆，也可以配制燃煤固硫渣—粉煤灰—熟料外墙用抹面砂浆。

流化床燃煤固硫渣与石灰、粉煤灰或水泥混合，必要时掺加激发剂，从强度上看完全可以满足公路工程对路基混合料的要求。

正文宋体小四号

流化床，燃煤固硫渣，活性，膨胀，资源化（不得多于5个）

黑体加粗小四号

重庆大学硕士学位论文英文摘要

timesnewroman三号；段前段后

空一行；行距固定值20磅

duetolackofeffectivewaystoutilizethebottomashesofcirculatingfluidizedbedcombustion（cfbashes）,itisdifficulttousewidelytheadvancedtechnologyofcirculatingfluidizedbedcombustionanddefulfurization.inthispaper,thepropertiesofthecfbashesaresystematicallyanalyzedandthenaseriesofmethodsareproposedtoevaluatethereactivityofcfbashes.meanwhile,thefactorsinfluencingandthemethodactivatingthereactivityofcfbashes,andtheexpansionpropertiesareinvestigatedexperimentally.thespontaneoussetting,andthemechanismofactivationofreactivityofcfbashesanditsexpansionareinvestigatedbyxrdandsem.finally,theutilizationinbuildingmaterialsofcfbashesisstudied.

theresultsshowthat:

（1）thecfbashesisdifferentfromtheashesofcommoncoalboilerfortherearegreatdifferenceinformingcondictionssuchasthecombustiontemperature,combustionenvironment,thedegreeofcombustion,desulfurizerandtheefficiencyofdesulfurization.whilecfbasheshavethepropertiesofcementandexpansionforitscontainingso3andf-cao,soitisaspecialpozzolanicmaterial.

（2）theso3andf-caohavetheirpropertiesfortheirtypicalformingcondition.so3isfixedinashesat850~900℃,anditexistsinⅡ-caso4andhasdifferentsolubilitywiththenaturalanhydriteandtheplastercalcinedat400℃.itisthefirsttimetoprovethattheparticlesoff-caoiscoatedwithⅡ-caso4byinvestigatingtheprocessofformingf-cao,themicrostructure,spathictypeandopticparameterandthehydratingprocess.resultsalsoshowthatthemicrostructurecanslowdownthehydratinganddeterioratethereactivityofcfbashes.（3）thecurrentmethodevaluatingreactivityofpozzolanicmaterialshasgreatlimitstoevaluatethecfbashes.aseriesofnewmethodsaredevelopedwhichcanevaluatethereactivityanditsdevotiontostrengthreallyanddirectly.（4）thereactivityofcfbashesisattributedtotheamorphoussio2andal2o3,buttheso3andf-caoofcfbashescaninfluenceitsreactivityandexpansion,andthereisanoptimumcontent.thehigherreactivitycanbeachievedifthefinenessisbigger.（5）thecommonmethodcanactivateitsreactivity,buttheresultofactivationisnotidea