乳化物干燥器温度比值控制系统设计课程设计 打印

目录1、干燥器工作原理及结构特点................................. 错误！未定义书签。

1.1干燥器的原理........................................... 错误！未定义书签。

1.2干燥器的应用........................................... 错误！未定义书签。

1.3干燥器的未来发展 (3)2、串级控制系统的工作原理 (4)3、控制方案的选择 (5)3.1乳化物干燥器串级控制系统参数选择 (5)3.2控制参数的确定 (5)3.3现场仪表选型 (6)4、系统方框图 (7)5、分析被控对象特性 (7)6、进行系统仿真 (7)课程设计总结.................................................. 错误！未定义书签。

参考文献...................................................... 错误！未定义书签。

1、干燥器工作原理及结构特点1.1干燥器的原理干燥器是是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。

干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。

如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。

另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。

由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。

干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固体。

在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。

目录1. 干燥器工作原理及特点 (2)2. 控制方案的选择 (3)2.1 乳化物干燥器比值控制系统参数的选择 (3)2.2 控制变量的确定 (4)2.3 现场仪表选型 (4)3. 系统方块图 (5)4. 分析被控对象特性 (5)4.1 比值系数确定 (5)5. 系统仿真 (6)课程设计总结 (8)参考文献 (9)乳化物干燥器温度比值控制系统设计1、干燥器工作原理及结构特点干燥器是是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。

干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。

如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。

另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。

由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。

干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器内干燥，以得到干的固体。

在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。

热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。

内部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。

物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。

通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，内部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。

按湿物料的运动方式，干燥器可分为固定床式、搅动式、喷雾式和组合式；按结构，干燥器可分为厢式干燥器、输送机式干燥器、滚筒式干燥器、立式干燥器、机械搅拌式干燥器、回转式干燥器、流化床式干燥器、气流式干燥器、振动式干燥器、喷雾式干燥器以及组合式干燥器等多种。

《化工原理》课程设计报告卧式多室干燥器设计学院化工学院专业化学工程与工艺班级学号姓名指导教师《化工原理》课程设计任务书一、设计题目试设计一台卧式多室流化床干燥器，用于干燥颗粒状肥料。

将其含水量从0.04干燥至0.0004（以上均为干基）。

生产能力（以干燥产品计）2900kg/h。

二、操作条件1．干燥介质湿空气。

其初始湿度H0、温度根据建厂地区的气候条件来选定。

离开预热器的温度t1为80℃2．物料进口温度θ1 30℃3．热源饱和蒸汽，压力自选。

4．操作压力常压5．设备工作日每年330天，每天24小时连续运行。

6．厂址自选三、设计内容1．干燥流程的确定和说明。

2．干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。

3．辅助设备的选型及核算（气固分离器、空气加热器、供风装置、供料器）。

四、基础数据1．被干燥物料颗粒密度ρs 1730kg/m3堆积密度ρb 800kg/ m3干物料比热容c s 1.47kJ／(kg·℃) 颗粒平均直径d m 0.14mm临界含水量X0 0.013（干基）平衡含水量X* 02．物料静床层高度Z0 0.15m3．干燥装置热损失为有效传热量的15％。

目录一、干燥流程的确定 (1)二、干燥过程的物料衡算和热量衡算 (3)1．物料衡算 (3)2．热量衡算 (3)3．干燥器的热效率 (4)三、流化床干燥器的设计计算 (5)1．流化速度的确定 (5)2．流化床层截面积的计算 (7)3．卧式多室流化床的宽度和长度 (7)4．停留时间 (7)5．设备高度 (7)四、干燥器的结构设计 (9)1．布气装置 (9)2．隔板 (9)3．溢流堰 (10)五、附属设备的设计与选型 (11)1．风机的选择 (11)2．空气加热器 (13)3．供料器 (14)4．气固分离器的选择 (15)5．设备一览表 (16)对本设计的评述 (18)附图（工艺流程简图、主体设备工艺条件） (18)一、带控制点的工艺流程图 (18)二、主体设备工艺条件图（附录） (18)参考文献 (18)一、干燥流程的确定包括干燥方法及干燥器结构型式的选择、干燥装置流程及操作条件的确定 1.操作条件的确定1．干燥介质 湿空气。

成绩□优□良□中□与格□不与格课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称烘干机控制系统设计专业自动化班级1202学号27姓名谭丰源指导老师赖指南、星平、谭梅、余小霏、细群2015年6月19日电气信息学院课程设计任务书课题名称烘干机控制系统设计姓名谭丰源专业自动化班级1202 学号27指导老师赖指南课程设计时间2015年6月8日～2015年6月19日一.任务与要求设计任务：以PLC为核心，设计一个烘干机控制系统，为此要求完成以下设计任务：1.根据烘干机的工艺过程和控制要求，确定控制方案。

2.配置电器元件，选择PLC型号。

3.绘制烘干机控制系统的PLC I/O接线图。

设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。

4.上机调试程序。

5.编写设计说明书。

设计要求1.一般要求：（1）所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足烘干机的工作过程要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。

（2）所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。

（3）所编写的设计说明书应用词准确，语句通顺，层次清楚，条理分明，重点突出，结构合理，容详实。

2.具体要求：（1）连续工作方式：在烘干机处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求烘干机能够自动地一个循环接一个循环地工作下去，在此工作方式下，能对烘干机进行预停和紧急停止操作。

（2）单周工作方式：在烘干机处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求烘干机能够自动地完成一个循环的工作。

当烘干机完成一个循环的工作并返回到初始状态时能自动停止。

在此工作方式下，能对烘干机进行紧急停止操作。

（3）单机手动工作方式：要求能对烘干机的加热器和通风机进行手动操作。

二.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。

2.第一周星期二～星期四：详细了解烘干机的基本组成、工作过程和控制要求。

干燥系统过程控制课程设计报告干燥系统是在工业生产中广泛应用的一种过程控制系统。

它可以将含水物料中的水分蒸发掉，使物料达到所需的干燥程度。

本文将针对干燥系统的过程控制进行课程设计报告。

一、引言干燥系统是许多工业生产过程中必不可少的一部分。

它可以用于食品加工、化工、制药等各个领域。

在干燥系统中，过程控制起着至关重要的作用。

合理的过程控制可以提高干燥效率、降低能耗，保证产品质量。

二、干燥系统的基本原理干燥系统的基本原理是利用热量传递将物料中的水分蒸发掉。

在干燥系统中，通常会采用热风或者辐射加热的方式。

热风干燥是通过将热风与物料进行充分接触，将水分蒸发掉。

辐射干燥则是利用辐射能将物料中的水分加热蒸发掉。

三、干燥系统的过程控制1. 温度控制在干燥系统中，温度是一个重要的控制参数。

合理的温度控制有助于提高干燥效率，避免物料过热或者过冷。

温度控制可以通过调节加热源的供热功率来实现。

通常会使用温度传感器对干燥室内的温度进行监测，然后根据监测结果来调节加热源的功率。

2. 湿度控制湿度是另一个重要的控制参数。

过高或者过低的湿度都会对干燥效果产生不良影响。

湿度控制可以通过控制干燥系统中的湿度传感器来实现。

当湿度超出设定范围时，系统会自动调节加热源的功率或者通风系统的运行速度，以达到湿度控制的目的。

3. 物料流量控制物料流量是干燥系统中的另一个重要参数。

过大或者过小的物料流量都会影响干燥效率和产品质量。

物料流量控制可以通过控制进料系统的运行速度或者调节排料系统的出料速度来实现。

同时，还可以通过控制物料输送带的速度来控制物料流量。

4. 通风系统控制通风系统在干燥过程中起到排湿的作用。

合理的通风系统控制有助于提高干燥效率和产品质量。

通风系统控制可以通过调节通风系统的风量和风速来实现。

通常会使用风量传感器和风速传感器对通风系统进行监测，然后根据监测结果来调节通风系统的运行。

四、干燥系统的优化为了提高干燥系统的效率和产品质量，可以进行一些优化措施。

干燥装置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解干燥装置的基本原理，掌握干燥过程的关键科学概念；2. 学生能够描述不同类型的干燥装置及其工作原理，对比分析各自的优缺点；3. 学生能够运用物理和化学知识解释干燥过程中的现象。

技能目标：1. 学生通过小组合作，设计并构建一个简单的干燥装置模型，培养动手操作能力和问题解决能力；2. 学生能够运用图表、数据和文字准确记录实验过程，提高观察与表达能力；3. 学生能够运用科学方法分析干燥装置的效能，优化实验方案。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习干燥装置的相关知识，激发对科学探究的兴趣，培养主动学习的态度；2. 学生在小组合作中学会倾听、尊重他人意见，培养团队协作精神；3. 学生能够认识到干燥技术在生活和工业中的重要性，关注科技创新，增强环保意识。

二、教学内容本课程以《物理》教材中“物态变化”章节为基础，结合以下内容进行教学：1. 干燥原理：介绍干燥过程中水分的蒸发、扩散等基本原理，以及影响干燥速率的因素；- 教材章节：物态变化第四章第二节2. 干燥装置类型：分析不同类型的干燥装置（如太阳能干燥、热风干燥、微波干燥等）及其工作原理；- 教材章节：物态变化第四章第三节3. 干燥装置的设计与优化：指导学生设计简单干燥装置模型，探讨优化干燥过程的策略；- 教材章节：物态变化第四章第四节4. 实验操作与数据分析：组织学生进行干燥实验，学习记录、分析实验数据，提高实验操作能力；- 教材章节：物态变化第四章实验部分5. 干燥技术在生活中的应用：介绍干燥技术在食品、药品、农产品等领域的应用，探讨其对生活质量的影响；- 教材章节：物态变化第四章第五节教学进度安排：第一课时：干燥原理及影响干燥速率的因素；第二课时：干燥装置类型及其工作原理；第三课时：干燥装置设计与优化；第四课时：实验操作与数据分析；第五课时：干燥技术在生活中的应用及讨论。

三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果：1. 讲授法：教师以生动的语言、丰富的实例，系统地讲解干燥原理、干燥装置类型及其工作原理等理论知识，为学生奠定扎实的基础；- 结合教材章节：物态变化第四章第二节、第三节2. 讨论法：针对干燥装置的设计与优化、干燥技术在生活中的应用等议题，组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表见解，培养批判性思维；- 结合教材章节：物态变化第四章第四节、第五节3. 案例分析法：引入实际生活中的干燥案例，如农产品干燥、食品干燥等，让学生分析案例中的问题，提出解决方案，提高学生分析问题和解决问题的能力；- 结合教材章节：物态变化第四章第五节4. 实验法：组织学生进行干燥实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，记录和分析数据，培养学生实验操作能力和科学探究精神；- 结合教材章节：物态变化第四章实验部分5. 小组合作学习：在课程中，将学生分成若干小组，以小组为单位进行讨论、实验和展示，培养学生团队协作能力和沟通技巧；- 结合整个教学过程6. 翻转课堂：利用课外时间，让学生通过观看教学视频、阅读教材等方式自主学习干燥原理等基础知识，课堂上以解决问题、讨论案例为主，提高课堂效率；- 结合整个教学过程7. 创新思维训练：鼓励学生从不同角度思考干燥装置的设计与优化，培养学生的创新意识和能力；- 结合教材章节：物态变化第四章第四节四、教学评估为确保教学评估的客观性、公正性和全面性，本课程采用以下评估方式，全面反映学生的学习成果：1. 平时表现：占总评成绩的30%。

目录1、干燥器工作原理及结构特点 (1)1.1干燥器的原理 (1)1.2干燥器的应用 (2)1.3干燥器的未来发展 (3)2、串级控制系统的工作原理 (4)3、控制方案的选择 (5)3.1乳化物干燥器串级控制系统参数选择 (5)3.2控制参数的确定 (5)3.3现场仪表选型 (6)4、系统方框图 (7)5、分析被控对象特性 (7)6、进行系统仿真 (7)课程设计总结 (10)参考文献 (11)1、干燥器工作原理及结构特点1.1干燥器的原理干燥器是是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。

干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。

如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形，瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。

另外干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。

由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。

干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥器干燥，以得到干的固体。

在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。

热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和部出现湿含量的差别。

部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。

物料的干燥速率取决于表面汽化速率和部湿分的扩散速率。

通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。

前言 (3)一、工艺过程描述 (3)二、设计要求 (4)三、设计方案 (4)四、仪器仪表的选择 (9)五、设计总结 (12)六、参考文献 (12)干燥器温度控制系统方案设计前言当今中国工业技术蓬勃发展，日益先进的科学技术推动了自动化技术的发展，过程控制技术是自动化技术的重要组成部分，在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术正在为实现各种最优技术经济指标，提高经济效益，节约能源、提高市场竞争能力等方面起着越来越重要的作用。

本次课程设计通过一个干燥器温度控制系统方案设计，旨在让学生将过程控制与检测技术这门课程的精髓学以致用。

随着工业生产自动化的不断发展，单回路控制系统仅适用于较简单的单输出生产的控制，不能解决多输出过程的控制问题。

因此我们可以采用复杂过程控制系统，本课程设计中就用到串级控制，前馈控制等复杂控制过程。

一、工艺过程描述某干燥器的流程所示。

干燥器采用夹套加热和真空抽吸并行的方式来干燥物料。

夹套内通入的是经列管式加热器加热后的热水，而加热介质采用的是饱和蒸汽。

为了提高干燥速度，应有较高的干燥温度θ，但θ过高会使物料的物性发生变化，这是不允许的，因此要求对干燥器温度进行严格控制。

二、设计要求分别针对以下情况：①蒸汽压力波动是主要干扰；②冷水流量波动是主要干扰；③冷水流量和蒸汽压力均波动明显；④冷水流量、蒸汽压力以及进料压力波动均为主要干扰；1、确定控制方案，说明理论依据，画出控制工艺流程图；2、画出控制系统原理方框图；3、确定调节器正反作用，阐述系统工作过程。

4、对设计中用到的仪表的结构、特点进行说明。

三、设计方案1、蒸汽压力波动是主要干扰该系统应采用干燥温度与蒸汽压力的串级控制系统如图所示，这时选择蒸汽压力作为副变量。

一旦蒸汽压力有所波动，引起蒸汽流量变化，马上由副回路可以及时得到克服，以减少或消除蒸汽压力波动对主变量θ的影响，提高控制质量。

系统工艺流程图如下所示。

蒸汽压力波动为主的工艺流程图控制阀应选择气开式，这样一旦气源中断，马上关闭蒸汽阀门，以防止干燥器内温度θ过高。

课程设计干燥一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握干燥现象的基本概念、成因和影响因素，能够运用所学知识分析和解决实际问题。

具体分为以下三个部分：1.知识目标：•了解干燥现象的定义、分类和成因。

•掌握影响干燥现象的主要因素，如温度、湿度、风速等。

•了解干燥现象对人类生活和环境的影响。

2.技能目标：•能够运用所学知识分析和解决实际中的干燥问题。

•能够使用相关仪器和设备进行干燥实验。

3.情感态度价值观目标：•培养学生对自然环境的热爱和保护意识。

•培养学生对科学探究的兴趣和主动性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括干燥现象的基本概念、成因和影响因素，以及干燥现象对人类生活和环境的影响。

具体安排如下：1.第一章：干燥现象的基本概念•干燥现象的定义和分类•干燥现象的成因和影响因素2.第二章：影响干燥现象的因素•温度对干燥现象的影响•湿度对干燥现象的影响•风速对干燥现象的影响3.第三章：干燥现象对人类生活和环境的影响•干燥现象对农作物的影响•干燥现象对水资源的影响•干燥现象对人类健康的影响为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解干燥现象的基本概念、成因和影响因素，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：通过分组讨论，让学生探讨干燥现象对人类生活和环境的影响，提高学生的思考和表达能力。

3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将所学知识运用到实际问题中。

4.实验法：通过进行干燥实验，让学生亲身体验和观察干燥现象，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的干燥现象教材，为学生提供系统、全面的知识学习。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，生动展示干燥现象的相关内容。

4.实验设备：准备实验所需的仪器和设备，确保学生能够顺利进行实验操作。

中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名： 学 专 题 院： 业：学 号： 机械工程与自动化学院 过程装备与控制工程目： 乳化物干燥器温度比值控制系统设计指导教师：高强 职称: 副教授 刘广璞 职称: 副教授 崔宝珍 职称: 副教授 刘波 职称: 讲师2013 年 1 月 18 日中北大学课程设计任务书2012/2013 学年第 1 学期学 专院： 业：机械工程与自动化学院 过程装备与控制工程 学 号：学 生 姓 名：课程设计题目： 乳化物干燥器温度比值控制系统设计起 迄 日 期： 2013 年 1 月 7 日～2013 年 1 月 18 日 课程设计地点： 指 导 教 师： 系 主 任： 中北大学 刘波 刘广璞 姚竹婷 崔宝珍 高强下达任务书日期: 2013 年 1 月 7 日课 程 设 计 任 务 书1．设计目的：（1） 培养学生运用过程检测仪表与控制技术及其他相关课程的知识， 结合毕业实习 中学到的实践知识，独立地分析和解决实际过程控制的问题，初步具备设计一个过程控 制系统的能力。

（2）运用工程的方法，通过一个简单课题的设计练习，可使学生初步体验过程控制 系统的设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法。

（3）培养学生独立工作能力和创造力；综合运用专业及基础知识，解决实际工程技 术问题的能力； （4）培养查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力； （5）培养编写技术报告和编制技术资料的能力。

2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：经过《过程检测仪表与控制》课程的学习和生产实习后，对现场的实际过程控制策 略、实际环节的控制系统有了一定的认识和了解。

在此基础上，针对实践环节中的被控 对象（控制装置） ，独立完成控制系统的设计，并通过调节系统控制参数，达到较好的控 制效果。

1. 2. 3. 4. 5. 6. 确定系统整体控制方案以及系统的构成方式，给出控制流程图； 现场仪表选型，编制有关仪表信息的设计文件； 给出控制系统方框图； 分析被控对象特性，选择控制算法； 进行系统仿真，调节控制参数，分析系统性能； 写出设计工作小结。

干燥设备plc课程设计一、教学目标本课程的教学目标旨在让学生了解和掌握干燥设备PLC的基本原理、应用和编程方法。

通过本课程的学习，学生应能理解PLC的工作原理，熟悉PLC编程软件的操作，掌握PLC程序的设计和调试方法，并能够运用PLC技术解决干燥设备控制过程中的实际问题。

1.掌握PLC的基本原理和结构。

2.熟悉PLC编程语言和编程方法。

3.了解PLC在干燥设备中的应用。

4.能够使用PLC编程软件进行程序设计。

5.能够进行PLC程序的调试和优化。

6.能够运用PLC技术解决干燥设备控制过程中的实际问题。

情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力。

2.培养学生对新技术的敏感性和接受能力。

3.培养学生的团队合作精神和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本原理、PLC编程软件的使用、PLC程序的设计和调试方法，以及PLC在干燥设备中的应用。

1.PLC的基本原理：介绍PLC的定义、结构、工作原理和编程语言。

2.PLC编程软件的使用：介绍编程软件的安装、界面布局、编程环境和编程操作。

3.PLC程序的设计和调试方法：介绍程序的设计步骤、编程技巧和调试方法。

4.PLC在干燥设备中的应用：介绍PLC在干燥设备控制中的应用案例和实际问题解决方法。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。

1.讲授法：通过讲解和演示，让学生掌握PLC的基本原理和编程方法。

2.案例分析法：通过分析实际应用案例，让学生了解PLC在干燥设备中的应用和解决实际问题的能力。

3.实验法：通过实验操作，让学生亲身体验PLC编程和调试的过程，提高学生的实践能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材：选择权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识和实践指导。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识面和拓展视野。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣和理解能力。

计算机工具软件课程设计报告专业：电气自动化技术班级： 1240802 姓名：陈璐学号： 201240080224 指导老师：夏洪二〇一四年十月牛奶类乳化物干燥过程系统的设计1.干燥过程系统的总体设计1.1乳化物干燥器干燥原理根据系统具体指标要求，可以对每一个具体部分进行分析设计。

整个控制系统分为硬件电路设计和软件程序设计两部分。

图2.1是喷雾式乳液干燥流程示意图，通过空气干燥器将浓缩乳液干燥成乳粉，已浓缩的乳液由高位储槽流下，经过滤器去掉凝结快，然后从干燥器顶部喷嘴喷出。

干燥空气经热交换器加热、混合后，通过风管进入干燥器与乳液充分接触，使乳液中的水分蒸发成为乳粉。

成品乳粉与空气一起送出进行分离。

干燥后成品质量要求高，含水量不能波动大。

图1-1 乳化物干燥器干燥原理图1.2被控参数与控制参数的选择 1.2.1被控参数的选择根据生产工艺，水分含量与干燥温度密切相关。

考虑到一般情况下的测量水分的仪表精度较低，故选用间接参数干燥的温度为被控参数，水分与温度一一对应，将温度控制在一定数值上。

1.2.2控制参数的选择经过对装置的分析，可知影响干燥器温度的因素有乳液流量 ，旁路空气流量 ，加热蒸汽流量 。

其中任意变量都可作为控制参数，均可构成温度控制系统。

但并不是每个变量都是最优的选择，为此我根据调节阀1，2，3的位置分别画出了其各自的系统框图，对其进行近一步的分析一边选取最优的方案。

1.对图1-2行分析可知，乳液直接进入干燥器，控制通道的滞后最小，对被控温度的校正作用最灵敏，而且干扰进入系统的位置远离被控量，所以将乳液流量作为控制参数应该是最佳的控制方案 ;但是，由于乳液流量是生产负荷，工艺要求必须稳定，若作为控制参数则很难满足工艺要求。

所以，将乳液流量作为控制参数的控制方案 应尽可能避免。

2.1-3行分析可知，旁路空气量与热风量混合，经风管进入干燥器，它与图1-1控制方案相比，控制通道存在一定的纯滞后，对干燥温度校正作用的灵敏度虽然差一些，但可通过缩短传输管道的长度而减小纯滞后时间。

一、课程名称干燥设备二、课程目标1. 理解干燥设备的基本原理、分类和应用领域。

2. 掌握干燥设备的结构、工作原理和操作方法。

3. 学会干燥设备的选型、安装和维护保养。

4. 培养学生解决实际干燥问题的能力。

三、课程内容1. 干燥设备概述- 干燥设备的基本概念- 干燥设备的应用领域- 干燥设备的分类2. 干燥设备的工作原理- 常用干燥设备的工作原理- 热力学基础- 传质传热原理3. 干燥设备的结构- 干燥设备的主要部件- 不同类型干燥设备的结构特点4. 干燥设备的选型- 选型原则- 影响选型的因素- 常用干燥设备的性能比较5. 干燥设备的安装与调试- 安装前的准备工作- 安装过程及注意事项- 调试方法与技巧6. 干燥设备的操作与维护保养- 操作规程- 检查与维护- 故障排除7. 实际案例分析与讨论- 常见干燥设备的故障案例分析- 解决实际干燥问题的策略与方法四、教学方法1. 讲授法：系统讲解干燥设备的基本理论、原理和操作方法。

2. 案例分析法：通过实际案例，培养学生解决实际问题的能力。

3. 实验教学法：在实验室进行干燥设备的操作实验，提高学生的动手能力。

4. 讨论法：组织学生进行小组讨论，培养学生的沟通协作能力。

五、教学手段1. 多媒体课件：利用PPT、视频等多媒体手段，提高教学效果。

2. 实验设备：提供干燥设备实验平台，让学生亲身体验操作过程。

3. 实际案例：收集整理实际干燥设备应用案例，丰富教学内容。

4. 教学参考书：推荐相关教材，为学生提供自学资源。

六、考核方式1. 平时成绩：包括课堂表现、实验报告、作业等。

2. 期末考试：闭卷考试，考核学生对干燥设备知识的掌握程度。

3. 实践考核：现场操作考核，考核学生对干燥设备操作技能的掌握。

七、教学资源1. 教材：《干燥设备》2. 参考书籍：《干燥设备应用与维护》、《干燥设备设计手册》3. 网络资源：相关学术网站、论坛、博客等4. 实验室设备：干燥设备实验平台、实验器材等八、教学进度安排1. 第1-2周：干燥设备概述、工作原理2. 第3-4周：干燥设备的结构、选型3. 第5-6周：干燥设备的安装与调试4. 第7-8周：干燥设备的操作与维护保养5. 第9-10周：实际案例分析与讨论6. 第11-12周：复习与考试九、预期效果通过本课程的学习，使学生能够：1. 掌握干燥设备的基本理论、原理和操作方法。

干燥系统过程控制课程设计报告引言：干燥系统是工业生产过程中常用的一种工艺，其主要目的是将湿润的物料中的水分蒸发或除去，以达到提高产品质量和保证生产效率的目的。

干燥系统的过程控制是确保干燥过程稳定可靠运行的关键，本报告将对干燥系统过程控制进行课程设计分析与总结。

一、干燥系统的基本原理干燥系统通常由干燥设备、热源、风机、输送设备和控制系统等组成。

在干燥过程中，湿润的物料进入干燥设备，通过加热将水分蒸发或除去，然后通过风机将干燥后的物料排出。

二、干燥系统过程控制的目标干燥系统的过程控制主要目标是保持干燥设备的稳定运行，控制物料的干燥程度和干燥速度，以满足产品的质量要求和生产效率的提高。

同时，还需要考虑能源的节约和环保要求。

三、干燥系统过程控制的关键参数1. 温度控制：控制干燥设备的加热温度，保持在适宜的范围，以实现物料的快速、均匀干燥。

2. 湿度控制：监测物料的湿度，根据设定的目标湿度进行调节，确保物料达到预定的干燥程度。

3. 风速控制：调节风机的转速，控制风速，以提供足够的热量和气流，促进物料的干燥。

4. 输送速度控制：控制输送设备的速度，使物料在干燥设备中停留的时间适当，以实现充分干燥。

5. 能源消耗控制：优化能源利用，减少能源消耗，提高干燥系统的能效。

四、干燥系统过程控制的方法和技术1. 反馈控制：通过对干燥系统中关键参数的测量和监控，将其与设定值进行比较，通过调节控制器输出，实现对干燥过程的自动控制。

2. 前馈控制：根据干燥系统的特点和经验，预测干燥过程中可能出现的变化，提前对控制器进行调整，以提高系统的响应速度和稳定性。

3. 模型预测控制：建立干燥系统的数学模型，通过对模型进行优化计算和预测，确定最优的控制策略，以实现对干燥过程的精确控制。

4. 多变量控制：考虑干燥系统中多个参数之间的相互关系，通过综合调节和优化控制，提高系统的整体性能和稳定性。

五、干燥系统过程控制的应用案例以食品工业中的干燥系统为例，通过对干果的干燥过程进行控制，可以实现对产品质量和生产效率的提升。

牛奶干燥过程的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解牛奶干燥的基本原理，掌握影响干燥过程的关键因素；2. 学生能描述不同干燥方法对牛奶品质的影响，并解释其科学原理；3. 学生能掌握牛奶干燥过程中的主要营养成分变化。

技能目标：1. 学生能运用实验操作技能，进行牛奶干燥实验，观察并记录实验数据；2. 学生能运用数据分析方法，对实验结果进行合理分析，提出改进建议；3. 学生能运用合作学习技巧，与小组成员共同探讨问题，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能培养对科学实验的兴趣和热情，主动参与课堂讨论与实验操作；2. 学生能认识到食品安全和品质的重要性，关注生活中的食品安全问题；3. 学生能树立环保意识，关注能源消耗和资源利用问题，培养可持续发展观念。

课程性质：本课程为科学实验课程，结合学生特点和教学要求，注重理论知识与实践操作相结合，培养学生的实验技能和科学素养。

学生特点：五年级学生具备一定的科学知识基础和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心，善于观察和思考。

教学要求：教师应关注学生的个体差异，因材施教，引导学生积极参与实验，培养学生的动手能力、观察力和分析能力。

同时，注重情感态度价值观的培养，使学生在学习过程中形成良好的科学素养。

通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本节教学内容主要包括以下三个方面：1. 牛奶干燥原理及影响因素- 牛奶的基本成分及其在干燥过程中的变化；- 干燥原理：传质、传热及干燥速率；- 影响牛奶干燥的因素：温度、湿度、风速等。

2. 不同干燥方法对牛奶品质的影响- 普通干燥、真空干燥、冷冻干燥等方法介绍；- 各干燥方法对牛奶营养成分、口感、色泽等品质的影响；- 分析不同干燥方法的优缺点及适用场景。

3. 实践操作：牛奶干燥实验- 实验步骤：样品准备、干燥设备操作、数据记录等；- 实验数据收集：温度、湿度、干燥时间、能耗等；- 实验结果分析：比较不同干燥方法对牛奶品质的影响。

图1：乳化物干燥器干燥原理图
、控制方案的选择
为保证此系统物料流量比值的一定，以使生产能安全正常地进行，我选择定比值控制系统中的单闭环比值控制系统，因为其比值器的参数经计算设置好后就不再变动了，两种物料的比值较为精确，实施也比较方便。

、乳化物干燥器比值控制系统参数选择
被控参数选择由于此系统为温度控制系统，所以选用干燥器的温度为被控
控制参数选择由图1的干燥过程流程图可知引起干燥器温度变化的因素大概主要有：）乳液流量
图3传递函数方框图
图4.干燥器温度仿真图。

课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术,由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制,使控制系统的体积增大,耗电多,效率不高且易出故障,不能保证正常的工业生产。

随着计算机控制技术的发展,传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制技术所取代。

而PLC本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。

这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有相当的意义。

干燥器是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。

干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。

在以PLC控制为核心，干燥器为基础的温度自动控制系统中，PLC将干燥器温度设定值与温度传感器的测量值之间的偏差经PID运算后得到的信号控制输出电压的大小，从而调节加热器加热，实现温度自动控制的目的。

文章介绍了基于S7-200温度控制系统的PID调节器的实现。

关键词：PLC 温度控制 PID 调节器 S7-200 温度传感器目录第1章绪论 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究的主要内容 (4)第2章课程设计的方案 (5)2.1概述 (5)2.2系统设计思路 (5)2.3系统参数选择 (6)2.4控制方案设计 (6)第3章硬件设计 (8)3.1S7-200PLC选型 (8)3.2温度传感器 (9)3.3模拟PID算法简介 (10)第4章软件设计 (12)4.1控制程序的组成 (12)4.2控制程序设计 (12)第5章系统测试与分析/实验数据与分析 (16)第6章课程设计总结 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1 课题背景随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。

其中，温度是一个非常重要的过程变量。

过程控制课程设计报告题目喷雾式乳液干燥器控制系统设计项目成员蒋嘉楠、钱品武、游翔专业班级自动化091指导教师关宏伟分院信息分院完成日期 12年11月目录*项目组成员 (1)1课程设计目的 (1)2课程设计题目描述和要求 (1)3课程设计报告内容 (1)、系统工作过程简介 (2)、控制方案的设计 (3)、控制算法的设计 (3)4总结 (7)5参考书目 (7)项目组成员喷雾式乳液干燥器控制系统设计1.课程设计目的设计喷雾式乳液干燥器控制系统，通过MATLAB仿真，实现对该系统过程控制中达到稳定控制。

对该系统描述其工艺，并画出其工艺流程图和系统方框图，然后设计出可行方案，进行相对的PID参数整定，最后将得到一个可行性很高的系统设计方案。

2.课程设计题目描述和要求题目描述：2-3人为一个小组，以一个具体的工业过程为例，设计一个控制系统，完成相应的控制方案设计，完成系统的仿真，并有监控界面。

要求：系统的工艺描述；系统的性能指标；系统的控制方案；画出控制流程图，方框图；利用MATLAB进行算法的仿真；以winCC为工具，表现出系统的具体的动态工作过程，画出监控界面。

3.课程设计报告内容、系统工作过程简介本课程设计的题目是喷雾式乳液干燥器控制系统设计。

在众多的干燥设备中，喷雾式干燥器是应用较广的干燥器之一，是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。

能从液体直接干燥成粉体，这是喷雾式干燥器的最大优点；然而，热效率低、体积庞大、生产能力低、投资高是它的缺点。

喷雾式干燥器的工作原理是：用喷雾的方法将物料喷成雾滴分散在热空气中，物料与热空气成并流、逆流或混流的方式互相接触，使水分迅速蒸发，达到干燥的目的。

由于乳化物属于胶体物质，激烈搅拌易固化，也不能用泵抽送，因而采用高位槽的办法。

浓缩的乳液由高位槽流经过滤器A或B，虑去凝结块和其他杂质，并从干燥器顶部由喷嘴喷下。

有鼓风机将一部分空气送至换热器，用蒸汽进行加热，并将与来自鼓风机的另一部分空气混合，经风管送往干燥器，由下而上吹，以便蒸发掉乳液中的水分，使之成为粉状物，并随湿空气一起由底部送出进行分离。