基于labview的智能温度压力控制系统.docx

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基于labview的智能温度压力控制系统

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

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导师签名：

日期：

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注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

基于LabVIEW的智能温度压力控制系统

摘要

本设计是基于LabVIEW设计的温度压力控制系统,采用了现在国际上比较先进的技术---虚拟仪器。

虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面（简称前面板）来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样，从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数据存储等。

本文简要介绍了实心轮胎硫化生产过程，主要阐述了一种实心轮胎硫化控制系统的控制方法及其实现。

硫化是轮胎生产中影响轮胎质量的一个重要环节。

硫化过程受多种因素的影响，其中，温度、压力、时间被称为硫化的三要素。

影响轮胎硫化的三要素中由于对温度的控制比较复杂，所以在实心轮胎硫化控制系统中，它就成为系统控制的关键。

该控制系统，包括温度压力给定信号的设定、现场温度压力信号的采集以及温度压力的调节等等。

最终通过计算机输出的控制信号去驱动执行机构来控制阀门的开度，进而实现现场温度压力的控制。

关键词：

实心轮胎；轮胎硫化；PID控制；LabVIEW；虚拟仪器

TheIntellelctualTemperature&PressureControlSystemBasedOnLabVIEW

Abstract

Thedesignisthetemperature&pressurecontrolsystembasedonlabviewdesign,whichusesamoreadvancedtechnologytoday-imitativeinstrument.Theimitativeinstrumentmeansthattoconjunctethefunctionmoduleofcomputerandsoftwarewiththehardwareoftheinstrumentthroughtheappliedprogram，sothattheusercanoperatethecomputerthroughafriendlyfigureface（shortforfrontboard）asthattheuseroperatesapersonalinstrument,whichisdefinitedanddesignedbytheuserhimself,thentocompletethegathering、analysing、judging、showinganddatastoreofthemeasuredsignal.

Thisarticleisabriefintroductionaboutthesolidtyrevulcanizationproduction,mainlyelaboratesthecontrolmethodandtheimplementationofonekindofsolidtyrevulcanizationcontrolsystem.Thevulcanizationisamid-productioninfluenceabouttirequalityinthetyreproduction.Vulcanizationprocessisaffectedbyamanyfactors，Amongthat,temperature,pressureandtimewascalledthethreeessentialelementsofvulcanization.Inthethreeessentialfactors,becausethetemperaturecontrolismorecomplicatedinthesolidtirevulcanizationcontrolsystem,itistakenasthekey.Thecontrolsystem,includingthesettingofthegivensignalofthetemperature&pressure、thegatheringofthesignaloffieldtemperature&pressureandthecontroloftemperature&pressureandsoon.Todrivetheexecutivemechanismthecontroltherangeofthevalvethroughtheoutputcontrolsignalofthecomputer,intheend,realizingthecontrolofthefieldtemperature&pressure.

Keywords:

solidtyre；tyrevulcanization；PIDcontrol；LabVIEW；imitativeinstrument

目录

摘要I

AbstractII

第一章引言1

1.1轮胎硫化的目的及意义1

1.2轮胎硫化的方式及步骤1

1.2.1硫化的方式1

1.2.2硫化的步骤3

1.3轮胎硫化的工艺要求4

1.4硫化过程的主要问题5

第二章虚拟仪器的概述7

2.1虚拟仪器的产生7

2.2虚拟仪器的概念7

2.3虚拟仪器的构成8

2.4虚拟仪器的特点11

2.5虚拟仪器软件开发平台LabVIEW12

2.5.1虚拟仪器开发软件的比较选择12

2.5.2LabVIEW简介13

2.5.3LabVIEW程序组成14

第三章智能温度压力控制系统设计总体概述16

3.1系统设计总原理框图16

3.2温度压力反馈控制系统方块图17

第四章智能温度压力控制系统硬件设计19

4.1数据采集（DAQ）系统19

4.1.1传感器和变送器20

4.1.2信号调理21

4.1.3数据采集设备22

4.1.4PC与软件26

4.2伺服放大器DFC-110027

4.3手操器DFD-050030

4.4电动执行机构DKZ5500M32

4.5执行部分接线图32

第五章智能温度压力控制系统软件设计34

5.1各子程序设计34

5.1.1温度压力给定子程序34

5.1.2数据采集子程序36

5.1.3标度变换子程序37

5.1.4温度压力调节子程序38

5.1.5输出子程序41

5.2总面板及程序框图设计42

5.2.1实验室模拟温度控制系统软件设计42

5.2.2实际现场温度压力控制系统软件设计44

第六章系统调试49

6.1找出语法错误49

6.2慢速跟踪49

6.3断点与单步执行50

6.4设置探针50

总结51

参考文献52

附录A54

附录B55

致谢56

第一章引言

一.1轮胎硫化的目的及意义

本设计以轮胎硫化工艺过程为例，将对其温度和压力控制过程做一详细研究。

设计了基于LabVIEW的智能温度压力控制系统。

轮胎硫化是轮胎加工生产过程中很重要的一个环节。

橡胶在未硫化之前，分子之间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。

当橡胶加入硫化剂以后，经热处理或其他方式能使橡胶分子之间产生交联，形成三维网状结构，从而使其性能大大改善，尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大大提高[1]。

硫化是制造轮胎的最后工序，硫化质量的好坏，直接关系轮胎产品的质量和成品合格率。

自1839年美国人Goodyear发现橡胶硫化至今，人们对硫化所用材料和工艺以及硫化机理的研究从未间断过。

硫化是一个微观的分子反应过程，由于混炼胶中原材料较多，性能各不相同，反应非常复杂，因此对硫化的研究一般都是采用对硫化后的胶料进行各种分析（如游离硫含量、溶胀、撕裂强度、永久变形及生热等），根据产品对各项性能（如耐磨、耐刺、耐热及耐油等）的要求不同，对配方、结构和硫化工艺进行适当的调整，从而达到设计要求[2][3]。

硫化的三要素[4]为时间、温度和压力，其中时间和温度具有密切的关联