文档介绍：河海大学
硕士学位论文
基于ANN和DCS的混凝土搅拌站测控系统的研究与设计
姓名:黄松华
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术与仪器
指导教师:吕国芳
20050601
关键诃:集数控制系统、称重系统、人工神经网络、算法、遗传算法、可编要摘在传感技术与自动检测技术、自动控制技术、计算机技术飞速发展的今天,作为混凝土搅拌站的核心,测控系统在计量精确、控制可靠、管理方便等方面的要求日益提高,用户对搅拌站的要求由过去主要侧重于降低劳动强度和提高混凝土生产能力,向运行安全可靠、操作界面友好和提高混凝土生产的质量等方面转本文针对搅拌站当前存在的影响混凝土生产质量的计量误差、计算机集中控制潜在的可靠性风险以及管理功能方面的不足进行研究和设计。首先对混凝土搅拌站的发展、生产工艺、测控系统的国内外现状等进行了全面论述,并进行基于人工神经网络和集散控制系统对测控系统总体设计。然后分析了神经网络算法在收敛方面的不足,并针对其不足结合基于正交算子的遗传算法进行改进。接着对混凝土搅拌站的称重系统进行分析、选型和设计,并采用上面阐述的改进神经网络算法对称重系统测量结果中的静态非线性误差和动态滞后误差进行补偿研究。最后根据混凝土搅拌站的工艺流程,进行低车纳杓疲⒉捎胕组态软件,设计一组生产管理、配方管理、报表和其他功能窗口等动静态界面。究设计,有效提高了混凝土搅拌站的计量精度、控制可靠性及其管理的能力。程控制器、组态软件变。本文通过对缭谖蟛畈钩シ矫娴腗抡婕罢霾饪叵低车难摘要
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◆书生等鱼查窒笙作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工学位论文使用授权说明河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊馀贪电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允学位论文独创性声明:表示了谢意。如不实,本人负全部责任。论文作者┟:许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布ǹ授权河海大学研究生院办理。年翭日!年‘月
第一章绪论选题背景及意义混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和发展的。最初搅拌站仅以单机的形自动检测和传感技术、自动控制技术以及通信技术的发展,测量的直观、准确、智能化和控制的可靠及其过程自动化与信息管理自动化无疑已成为混凝土搅拌在混凝土搅拌站的测量系统中,传感器的性能直接决定测量系统的精度,影响到混凝土料种的混合比例,因而对混凝土的生产质量至关重要,而目前,传感器的输入、输出特性许多为非线性,而且由于其弹性体的阻尼比过小,传感器达到稳态的时间较长,使得这些以传感器为核心的称重计量系统存在着较大的静态非线性误差,以及当被测量物料的重量变化率高于传感器的响应速度时,测量结果与物理真值之间存在着较大的动态误差。对此通过硬件或普通的软件补偿有一定的难度,而人工神经网络惴ㄊ且恢滞üD馊四源硇畔⒌墓δ的智能计算方法,它以并行处理、自学习能力强以及可以逼近任意连续有界非线性函数的优势在传感器系统的非线性自校正和动态误差补偿方面具有得天独厚的优势。同时,混凝土搅拌站的控制系统通常采用继电器回路加智能仪器的控制模式,在实际生产过程的混凝土配方中,每种配料的供给量和各个环节的时间控制均需要造作人员通过观察仪表来实现,这种自动化程度不高、可靠性差的控制系统越来越满足不了建筑行业的需求。由于混凝土搅拌站的工作环境十分恶劣,传统混凝土搅拌站的继电器控制系统在实际生产过程中容易出现故障,又由于其继电器回路十分复杂,因而设备检修、维护起来十分困难。现在已有一些搅拌站采用微机或微机和智能仪器相结合的控制,其优点是硬件成本低,计量误差可以得到补偿,自动控制的程度和功能大大提高,并且控制界面趋于人性化,但是微机式出现,混凝土自拌自用,随着基础设施建设大规模的开展,蕴生了很大的商品混凝土市场,搅拌站的需求越来越大,计量要求越来越高,于是出现了各种不同形式带有计量装置的搅拌站,从而产生了现代的混凝土搅拌站。随着计算机技术、站的发展方向。
‘列㈨控制软件对抗干扰等方面的要求较高,而且一旦微机本身的硬盘、内存或电源等部件出现故障,整个系统就会瘫痪。而以集中管理和分散控制为主要特征的⒖刂葡低不仅保留了微机控制的上述优点,而且克服了其在软硬件方面等一系列集中控制的缺点。人工神经网络,又称为神经网络,是指为