工业组态软件中PID控制器的设计

工业组态软件中PID控制器的设计

一、工业组态软件中PID控制器的设计(论文文献综述)

周鑫[1](2021)在《电加热炉温度随动控制系统研究》文中研究指明电热炉是工业生产过程上一种典型的热处理设备,其温度控制效果直接影响到生产过程的安全性及产品质量的好坏。温度控制过程具有非线性、大惯性和容量滞后等特点,分析和研究控制算法及其改进方法,对热处理生产过程平稳高效运行具有重要的参考价值。针对电热炉温度控制,以SX2-1200型电热炉为基础,主要做了以下方面的研究:首先,分析和研究了电热炉基本工作原理,参考原有Ⅲ型表控制系统的技术指标和控制系统结构,设计了基于S7-300 PLC的控制系统方案,完成了实验装置的搭建。其次,研究了传统控制系统PID算法,编制了温度PID控制程序、温度分段设定值随动程序和人机操作界面程序,并进行了实验测试。另外,根据电热炉实验数据,采用黑箱方法辨识建立了电热炉加热过程微分方程的数学模型,用差分方法对模型进行数字化,利用Win CC组态软件脚本语言编制了模型的仿真程序,并将仿真结果与实际进行对比,验证了系统辨识的准确性。最后,重点研究了非线性PID控制算法的改进,并在STEP7工控软件中编制了改进后的电热炉温度控制程序,对改进后的控制效果与原有温控仪表以及传统PID的控制效果进行了对比和分析。运行和测试结果表明,改进后的非线性PID温度控制算法取得了优良的随动控制效果,在超调量、调节时间、余差等各项指标方面均达到并超过预期要求。通过人机界面,可方便地设定温升曲线,并实时显示实际温度趋势数据,实现了炉温快速、准确地跟随设定值。系统操作更为方便、运行稳定、安全高效,且具有较强抗扰动能力,极大地提升了设备生产效率。

马路遥[2](2021)在《火电厂炉内化水控制系统研究与设计》文中研究指明随着我国各行各业用电量不断增加,火电厂机组容量剧增,使机组设备对水质提出了更高的控制要求。水质的高低是机组设备安全、稳定运行的重要影响因素。目前,我国大多数火电厂的炉水处理系统以传统控制为主,致使炉水PH起伏较大,无法保证炉水水质符合技术要求,导致热力设备管壁的积盐、腐蚀和结垢。针对传统控制无法准确控制水质问题,研发一套基于PLC的炉内化水控制系统,提高水质控制的精准性和处理过程的自动化水平,对减小热力设备损耗、提高设备利用率具有重要意义。本文以某火电厂对炉水加药处理过程为背景,对炉内化水控制系统进行了研究与设计。本文首先对炉水处理的工艺过程进行分析,设计了炉内化水控制系统的整体架构,针对炉水PH这种具有大滞后、大惯性的被控对象,结合炉水水质的技术规范,确定了基于DMC(动态矩阵)的改进串级PID控制策略。其次,利用改进的炉水PH数学模型以及电动阀流量特性,建立了炉内化水控制系统传递函数,并分析了 PID控制与DMC控制在炉内化水控制系统中的应用。最后,利用MATLAB/Simulink搭建PID控制与基于DMC的改进串级PID控制算法模型,配合建立的控制系统传递函数进行基于DMC的改进串级PID控制策略的对比仿真。分析仿真结果得出:控制系统在基于DMC的改进串级PID控制策略下,降低了超调量,缩短了过渡时间,增强了系统鲁棒性。为满足炉水水质的技术规范要求,实现炉内化水控制系统对水质控制的精准性和稳定性,控制系统选用稳定性高、可靠性强的西门子S7-400PLC作为主控制器,实现了对设备层信号的采集和处理。其次,以PLC作为服务器,MATLAB作为客户端,通过应用OPC技术,实现了智能算法对采集数据的优化处理,并通过CP443-1通讯模块传输至MCGS中,实现了对炉水处理工艺过程状态的实时监控。最后,经过对控制系统各部分功能调试,实现了炉水处理过程的智能化控制。

李海青[3](2021)在《基于逻辑器件网络缠绕工艺多参数控制系统设计与应用》文中研究指明缠绕工艺是当前复合材料制备应用较为广泛的一项制造技术。凭借在筒形类基础构件制造中的独特优势,在航空、航天等高科技领域中得到广泛应用。复合材料缠绕制品的性能不仅取决于材料自身,更取决于成型过程中工艺参数的选取与控制。如果工艺参数的控制较差,会导致制品难以达到所需的性能要求,最终影响成型制品的力学性能。因此,对复合材料缠绕过程中工艺参数进行精准控制,有利于保证缠绕制品的力学性能。首先,论文从预浸带缠绕工艺参数对制品性能的影响入手,以预浸带缠绕成型工艺的实际应用为研究背景,将缠绕工艺参数的控制作为研究对象。设计基于可编程逻辑控制器(PLC)对缠绕工艺参数进行网络化控制的多参数控制系统。使用西门子S7-1215 PLC、工控机与触摸屏,基于PID控制算法,通过分析工艺参数的特点与实际需求,实现对参数的闭环控制以确保参数控制达到所需的控制要求。其次,控制系统基于分布式设计原理,使用三个PLC进行网络控制、并联工作,能够有效提高CPU的运行速度,有利于功能的扩展,使系统模块化、体系化。整个PLC网络控制系统基于TCP/IP与OPC协议,进行设备之间,设备与上位机之间的网络通信。运用上位机进行参数辨识,建立模糊PID控制器对PID参数进行修正与求优。使用PLC进行工艺参数过程控制,利用HMI对系统的运行进行整体监视与控制。最后,使用小型缠绕装置对控制系统的控制效果进行实验验证。实验结果表明,基于PLC网络的多参数控制系统,使用经模糊PID控制器进行修正后的PID参数进行缠绕工艺参数过程控制,具有参数波动小、控制稳定等优点。能够满足工艺参数的控制要求,并使控制系统的自动化与智能化程度进一步提高,对于今后多参数控制系统的设计具有一定借鉴意义。

刘瑞恒[4](2021)在《大型冷库智能控制与监控系统的研究与应用》文中研究说明大型冷库作为冷链物流建设中至关重要的基础节点,同时也是食品冷冻加工、储存和流通的重要基础设施。制冷系统作为冷库的核心系统,其能效水平的高低将极大的影响冷库的总体效率。通过提高冷库控制效率,可以减小库温较大波动,防止食品变质、质量下降,同时达到了降低能耗、节能的目的。本文以兰州某副食品采购中心M-6大型低温冷库为研究对象,展开对冷库智能控制系统的研究和应用,主要工作内容如下:(1)通过对制冷工艺介绍和控制要点的分析,设计了冷库制冷控制系统,并研究了温度控制与节能控制方法。温度控制过程时,由于冷库中随机进行的进货和取货,库内温度容易出现较大的波动,从而使得模糊控制器的控制参数无法达到最优,导致模糊PID算法在冷库温度控制上出现了自适应能力差以及控制精度低等问题,本文引入变论域思想对模糊PID控制器进行优化,设计了变论域模糊PID控制器。同时针对冷库温度控制系统建立了数学模型,通过MATLAB仿真结果表明,与模糊PID控制方式相比,变论域模糊PID控制器具有超调量小,抗干扰性强等特点。(2)针对节能控制,通过对低温冷库的节能相关问题的分析,确定了冷库制冷压缩机组大多是都处于部分负荷,从而造成了能源浪费,因此采用了滑阀调节结合变频技术对压缩机容量进行优化。(3)设计了以西门子S7-200SMART PLC为核心的冷库监控系统,构建了基于上下位机为主的控制系统的网络结构。下位机采用可编程控制器(PLC),对现场参数进行检测、控制现场执行机构和设备,采用工业以太网、现场总线、Modbus网络进行数据传输。上位机采用工业控制计算机基于WINCC组态软件开发平台,设计开发大型冷库控制系统监控界面,实现对大型冷库运行过程的实时监控、参数显示及报警等功能。控制系统运行结果表明:冷库制冷控制系统运行可靠、性能稳定,实现了对大型冷库自动化、智能化、可视化控制,达到了预定的控制目标。

宗嘉财[5](2021)在《水源热泵自适应控制系统设计与实现》文中研究表明能源的开发和利用是推动人类文明发展的根本,在国家构架现代能源体系的大背景下,各种清洁能源的提取利用技术层出不穷,其中,水源热泵空调系统是现代能源体系中地热清洁能源提取、利用的重要方式之一。水源热泵系统通过提取浅层水源至热泵机组进行能量转换提取,从而实现夏季制冷,冬季制热的功能。目前对水源热泵系统的技术研究主要集中在两个方面,一是从结构和匹配性中研究如何制造效率高,适用性强的热泵机组。二是从系统控制、运行过程中如何应用先进控制技术提升系统运行效率方面。而现阶段在热泵自身结构无法取得突出成果的情况下,优化控制系统将是提升系统效率的突破点。因此本文主要针对水源热泵控制系统展开研究,主要研究内容如下:首先,通过对水源热泵系统硬件组成及工作原理进行简要分析,并对国内外技术研究现状进行总结,针对热泵系统纯滞后、大延迟、非线性、多干扰等特点提出了应用先进自适应控制方法的可行性。然后,通过对机组和水泵模型进行辨识并应用SIMULINK工具进行模型搭建和仿真分析,在仿真分析过程中以能效最优为最终控制目标,建立系统优化控制模型,并针对性提出了最优供回水温差的变流量自适应模糊PID控制方法,控制模型中的参数通过预测方法获取并进行动态调整,通过模糊PID控制器实现水泵转速控制,从而通过控制流量使得系统供回水温差处于最优设定值,实现系统最优化运行的目标。最终,针对循环泵、热泵机组动态特性提出了一套自适应预测控制方法,实现热泵系统流量调节从而控制实际温差与设定值一致,并根据供回水温差调节循环泵运行频率,解决了传统控制方式协同性差、能耗高、稳定性差的问题。并通过在实际工程项目中搭建可编程控制器(PLC)硬件平台,应用POFINET总线和现场总线通信方式实现分布式远程I/O主从和仪表通信,根据工艺流程完成热泵机组、水泵、阀门和辅助设备的自动和联动控制,通过总线通信,实现系统运行过程中各重点状态数据的采集、处理、监测,并及时进行故障诊断、报警和显示等功能。同时,应用工控机远程监控系统,实现系统数据监测、远程控制、数据存储与节能分析,从而进一步提升整体系统的运行效率。在实际案列中以系统整体能效为分析依据,在一个工作周期内与常规控制方法相进行能效横向对比,得到了近5%的节能效果,极大提升水源热泵系统整体运行经济性,此控制方法可在同类设备和系统中进行推广应用。

张变变[6](2021)在《煤粉供暖锅炉控制系统设计及应用》文中研究说明近年来,随着国家“绿色发展”方针的不断推进,国家节能减排的标准越来越高,能耗大、污染排放高的工业锅炉特别是以煤粉为燃料的锅炉面临严峻的挑战。在我国北方,煤粉锅炉是冬季常见的供暖设备之一,但因其工艺流程复杂、控制对象非线性和时滞性等特点,无法保证煤粉供暖锅炉安全、经济、高效稳定的运行,同时能耗大和污染排放高也使得此类锅炉的发展受到了一定的限制。在当今节能环保要求越来越高的新形势下,结合成熟的PLC控制器和组态软件、变频调速、通信技术以及先进的控制算法,设计开发煤粉供暖锅炉自动控制系统,对提高锅炉的可靠性、安全性以及优化控制、节能增效等方面具有重要的现实意义。本文在分析煤粉供暖锅炉主要参数和工作原理的基础上,针对煤粉供暖锅炉系统繁杂、控制参数多、经济性要求高等特点,以简化结构、节约成本为原则,进行了锅炉系统的硬件组态和软件设计。通过应用具有高灵活性的ABB AC500系列PLC,实现供暖锅炉现场设备的控制和故障报警,按照严格的逻辑关系对重要对象进行互锁保护;并采用SIMATIC WinCC组态软件设计了友好的用户监控界面,可对锅炉运行状态进行实时监测和调控。特别是针对锅炉的燃烧系统,借助变频控制、串级PID控制、模糊PID等先进控制技术,实现了对炉膛负压、锅炉供水温度以及烟气含氧量等重点参数的监测和优化,有效解决了锅炉运行过程中响应滞后、稳定性差等问题,同时对提高煤粉供暖锅炉系统的热效率起到了实质性的改进作用。最终的锅炉运行调试及能效测试结果表明,该煤粉供暖锅炉控制系统不但可以稳定、安全的运行,同时相比于其他的煤粉锅炉系统,该锅炉控制系统的热效率超出了国家工业锅炉热效率限定值的3.94%,显着提高了煤粉锅炉系统的经济性,具有很高的工程实用价值。

马海豹[7](2021)在《分切机多单元张力控制系统研究》文中指出分切机是纺织材料加工流程中的精整设备,主要作用是将上游厂商生产的宽幅材料进行纵向分切,最后复卷成一定长度和宽度的小卷装。系统运行张力较大容易造成材料的撕扯及内部组织损伤,张力太小会引起材料的滑移、走偏,复卷后端面出现不齐和毛边现象。保证材料在运行过程中张力稳定是分切机的核心要素,针对目前市场上分切机张力控制系统存在的问题,设计合理的控制策略及方案,对提高纺织设备自动化和工业智能控制具有重要意义。材料分切是一个连续的过程,各个单元机械结构复杂、影响因素较多,存在强干扰、非线性及强耦合等特点,造成张力控制系统较为复杂。本文以高精度、高质量、高效率分切为目标,对整个过程的张力控制环节进行研究,针对不同结构设计详细控制方案。首先分析张力产生的机理并确定张力控制的关键要素,根据具体方案建立放卷及分切部分的动力学模型,同时,根据壁筒弹性力学原理建立锥度收卷模型。依据动力学平衡原理,分析了各单元间张力的耦合性及张力和速度的关系,通过卷材半径及辊筒转动惯量的不断变化,确定影响张力稳定性及控制精度的主要原因,在此基础上考虑对张力控制系统进行动态补偿。其次,对比常规PID控制器的张力控制效果,基于系统的复杂性及常规控制器存在的弊端,提出采用结构功能较完善的自抗扰控制器。同时,为实现该控制器参数的在线整定、优化,利用遗传算法的并行搜索性能对参数进行在线调整,设计先进的智能控制算法——遗传自抗扰张力控制器。在MATLAB中搭建仿真模块,仿真结果表明在该控制器下张力运行较为稳定,控制精度高、超调量小且抗扰动性能强。最后,对分切机张力控制系统的软硬件进行研究和设计,选择经济、耐用的硬件设备,设计软件控制程序及监控系统。提出以PLC为核心控制器,通过人机界面实现整个生产线的参数设置和实时监控,将所有硬件设备进行通讯连接并对控制系统进行试验验证,记录设备运行数据。试验结果表明在遗传自抗扰控制器下张力波动较小,分切后的产品缠绕紧密、无毛边及褶皱满足实际生产需求,提高了分切效率和质量。

张禧莹[8](2021)在《DPH-260型包装机整体及吹塑成型装置应用研究》文中进行了进一步梳理目前阶段药品包装已基本实现机械化。由于智能制造的迅猛发展以及我国和社会对生产力的需求不断提高,致使包装产业更加趋向于专业化、智能化及高精度化。因此需要大力发展智能包装,表达方式更多的朝着机电一体化、智能化控制方向迈进。为了实现智能化控制,本文首先对DPH-260型包装机总体的设计方案做了简单的概述,完成了传动系统动力源功率计算和气动部件选型计算,对夹持步进装置、吹塑成型装置、热封装置、冲裁装置等关键装置进行了说明,重点对成型装置进行设计、三维造型与装配,并使用Solid Works/Motion进行运动、动力仿真,得到位移-时间、速度-时间、加速度-时间、猝动-时间的曲线图,论证了PVC吹塑成型过程中无刚性、柔性冲击,在两末端处无惯性冲击力。证明了机构运动与简谐曲线相吻合符合凸轮设计要求,速度、加速度、位移同时满足设计要求。同时利用Solid Works/Simulation对凸轮机构与动力轴进行强度校核、分析,通过有限元分析图可表明凸轮机构与动力轴的应力、应变以及安全系数均满足设计要求。其次,本文设计了成型装置温度控制系统。其中包括对温控系统软、硬件的设计,同时使用TIA PORTAL V13进行梯形图编写,应用Win CC软件完成了包装机成型装置的人机界面设计,同时完成了成型装置温控系统中RBF神经网络结合PID控制器与传统的PID控制器通过Matlab/Simulik软件的仿真比对,结果表明:RBF-PID控制器的整体性能优于传统的PID控制器,能够更快趋于稳定状态、超调小、抗扰力强,为最优控制策略。最后针对包装机的智能化通信,基于可编程控制器S7-1200基础上,连接Win CC Server进行数据处理与存储,同时使用套件中Web Navigator将数据发布到Web浏览器中,管理者通过登录IE浏览器输入预先设定好的地址即可访问Web浏览器中存储的实时采集到的现场数据数据并进行下载和更改,完成了远程监控与数据集成系统的设计,实现了包装机的智能化通信。综上,本研究优化了包装机温度控制系统,验证了软、硬件设计的可行性,提高了稳定性与抗干扰力,提高了泡罩包装机泡罩带的生产质量,完成了包装机的人机交互与数据通信,实现了包装机的智能化控制,对包装机的智能生产发展产生了一定的推动价值。

薛培[9](2021)在《焚烧炉SCR烟气脱硝系统研究与开发》文中进行了进一步梳理随着人们对生活品质的提升和国家对环保方面的重视,在国内大气环境问题上提出新的要求,首当其冲的是工业领域污染气体排放问题。为响应国家环境保护政策要求,工业领域采用选择性催化还原(SCR)技术进行烟气脱硝处理,在工业生产过程减少氮氧化物(NOx)排放。论文阐述脱硝化学反应原理及脱硝工艺,分析影响SCR脱硝效率的因素,介绍脱硝系统喷氨控制方式。由于脱硝系统存在大滞后性和非线性等问题,使用常规控制方法即通过检测实际排放烟气中NOx浓度变化难以保证精准控制喷氨系统的喷氨量,同时因为SCR反应器内部复杂的反应机理和环境因素,使用烟气检测装置无法长时间准确的得到NOx浓度值。针对上述问题,论文通过建立GRNN神经网络预测模型,根据烟气的温度、流量等数据提前预测SCR反应器催化剂层处理后的烟气中NOx浓度,及时对喷氨控制系统稳定调节,提高烟气脱硝系统的稳定性,避免系统中氨气量过多或不足引起二次污染。仿真结果表明,基于神经网络预测算法的脱硝系统稳定性高、抗干扰能力强。论文以SCR烟气脱硝实际项目为平台,完成脱硝系统的控制系统硬件的设计、PLC控制程序的开发、上位机监控功能的组态,开发的系统已投入实际运行,满足现场需求。论文还采用组态软件与MATLAB相结合,将神经网络预测算法应用于该实际系统中,运行结果证明,将预测算法与传统控制方式相结合改善了控制效果,使系统响应速度及抗干扰能力提高。

邹颜泽[10](2020)在《门式起重机自动行走位置模糊控制研究》文中认为起重机作为物件起升及搬运系统中的一种典型设备,在各领域的生产实践中都有广泛应用。水力发电厂中的坝顶门式起重机(简称门机)主要用来起升及吊运闸门,传统的门机定位方式是司机在地面工作人员的配合下,目测门机行走位置,当门机接近闸门井位置时,在地面人员的指挥下,通过位置微调实现门机准确定位。这种定位方式效率低且定位精度不高,又需要多人参与,与当前水电厂自动化生产水平不相符。因此,门机自动行走位置控制系统的研究具有现实意义。本文首先对丰满发电厂坝顶门机的结构及运行方式进行了描述,针对门机定位点的分布及门机传统操作方式,提出门机行走位置自动控制方案:采用激光测距仪及RFID射频识别读卡器作为位置检测传感器,以PLC作为核心控制器,结合模糊控制策略控制门机行走速度,进而实现对门机的位置控制。通过MATLAB中的Simulink模块建立了门机位置模糊控制系统的仿真模型,并对其进行仿真,仿真结果表明:所设计的模糊控制器超调量明显小于传统PID控制,同时,加入扰动后,抗干扰性和速度响应也明显优于传统的PID控制。其次,开发了门机自动行走位置模糊控制PLC程序和人机交互程序。人机交互以Win CC Flexible为开发平台,操作界面具有良好的人机交互性和操作导向性。最后进行了现场实施,现场调试表明,所设计的门机自动行走位置模糊控制系统位置控制精度在允许偏差范围内,能够满足现场对门机操作的要求,达到了门机自动行走位置控制的效果,实现了门机平稳、快速地定位。该系统在丰满发电厂成功运行且效果良好,提高了水电厂综合自动化水平。

二、工业组态软件中PID控制器的设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、工业组态软件中PID控制器的设计(论文提纲范文)

(1)电加热炉温度随动控制系统研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电热炉在工业中的应用
        1.2.2 大滞后对象控制技术
        1.2.3 电热炉仿真技术
    1.3 课题研究内容及思路
    1.4 本章小结
第2章 电热炉控制系统设计
    2.1 电加热炉
        2.1.1 电加热炉工作原理
        2.1.2 系统技术指标
        2.1.3 系统控制要求
        2.1.4 实验装置搭建
    2.2 控制系统结构设计
        2.2.1 可控硅元件
        2.2.2 温度测量环节
        2.2.3 PID控制器
    2.3 控制系统方案设计
        2.3.1 PLC选型与组态
        2.3.2 硬件接线设计
        2.3.3 系统通信设计
    2.4 本章小结
第3章 电热炉控制系统算法研究与实现
    3.1 PID控制算法与实现
        3.1.1 PID控制算法
        3.1.2 温度PID控制程序设计
    3.2 设定值分段生成算法与实现
        3.2.1 设定值分段生成算法
        3.2.2 设定值分段随动程序设计
    3.3 Win CC操作界面设计
        3.3.1 变量管理及数据归档
        3.3.2 操作界面设计
    3.4 系统实验测试
        3.4.1 温度采集与PID输出
        3.4.2 最大加热速率测试
        3.4.3 阶跃升温实验
        3.4.4 分段折线升温实验
        3.4.5 抗扰动能力实验
    3.5 实验结果分析
    3.6 本章小结
第4章 电热炉控制系统建模与仿真
    4.1 电热炉建模
        4.1.1 系统辨识原理
        4.1.2 模型参数求取
    4.2 系统仿真程序设计
        4.2.1 模型差分化求解
        4.2.2 仿真程序设计
    4.3 系统实时仿真及验证
        4.3.1 模型可靠性验证
        4.3.2 分段升温仿真实验
        4.3.3 抗扰动仿真实验
    4.4 本章小结
第5章 电热炉控制系统算法改进
    5.1 控制难点与解决方案
    5.2 非线性PID控制器设计
        5.2.1 理想的控制参数规律
        5.2.2 控制参数非线性化
        5.2.3 跟踪-微分器设计
    5.3 非线性PID控制算法与实现
        5.3.1 非线性PID控制算法
        5.3.2 非线性PID控制程序设计
    5.4 控制系统实验
        5.4.1 控制器参数整定
        5.4.2 分段升温实验
        5.4.3 抗扰动实验
    5.5 实验结果及对比分析
    5.6 系统创新性分析
    5.7 本章小结
第6章 总结
参考文献
作者简介
硕士期间发表的学术论文
致谢

(2)火电厂炉内化水控制系统研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 主要研究内容及章节安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 章节安排
    1.4 本章小结
2 炉内化水控制系统总体设计
    2.1 炉内化水控制系统需求分析
        2.1.1 工艺分析
        2.1.2 技术指标
    2.2 炉内化水控制系统控制方案设计
        2.2.1 系统设计要求
        2.2.2 系统控制方案分析
        2.2.3 系统控制结构设计
        2.2.4 系统硬件结构设计
    2.3 系统的创新性应用方案
        2.3.1 基于DMC的改进串级PID控制方法
        2.3.2 基于OPC的下位机数据交换方法
    2.4 本章小结
3 基于DMC的改进串级PID控制方法研究
    3.1 炉内化水控制系统建模研究
        3.1.1 炉水PH过程数学模型的建立
        3.1.2 炉水PH过程数学模型的改进
        3.1.3 炉内化水控制系统传递函数建立
    3.2 炉水PH的PID控制
        3.2.1 PID控制结构
        3.2.2 PID控制过程分析
    3.3 炉水PH控制算法分析
    3.4 基于DMC的改进串级PID控制方法研究
        3.4.1 DMC控制结构
        3.4.2 DMC控制过程研究
        3.4.3 串级PID控制结构分析
        3.4.4 基于DMC的改进串级PID控制结构设计
    3.5 基于DMC的改进串级PID的对比仿真分析
        3.5.1 无扰动对比仿真分析
        3.5.2 扰动下对比仿真分析
    3.6 本章小结
4 炉内化水控制系统下位机设计
    4.1 炉内化水控制系统下位机硬件设计
        4.1.1 PLC工作方式分析
        4.1.2 硬件设备选型
        4.1.3 系统的I/O配置
    4.2 炉内化水控制系统电气设计
        4.2.1 炉内化水控制系统电气回路设计
        4.2.2 PLC端子接线设计
    4.3 炉内化水控制系统下位机软件设计
        4.3.1 设备组态
        4.3.2 系统程序设计
    4.4 本章小结
5 上位机监控组态设计与系统调试
    5.1 组态软件的选择
    5.2 炉内化水控制系统上位机监控组态设计
        5.2.1 炉内化水控制系统监控功能设计
        5.2.2 用户登录主页面设计
        5.2.3 系统主控界面设计
        5.2.4 工艺监控界面设计
    5.3 炉内化水控制系统调试
        5.3.0 构建系统实时数据库
        5.3.1 OPC通讯配置
        5.3.2 整体通信测试
        5.3.3 现场调试
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及成果
致谢

(3)基于逻辑器件网络缠绕工艺多参数控制系统设计与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 缠绕工艺研究现状
        1.2.2 缠绕工艺参数控制研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 预浸带缠绕工艺参数控制方案设计
    2.1 缠绕温度控制方案设计
    2.2 缠绕压力控制方案设计
    2.3 缠绕张力控制方案设计
    2.4 PID控制算法
        2.4.1 连续PID控制算法
        2.4.2 数字PID控制算法
    2.5 本章小结
第三章 PLC网络控制系统构建
    3.1 PLC网络节点及接口设计
        3.1.1 PLC的选型分析
        3.1.2 通信接口的设计
        3.1.3 I/O节点的设计
    3.2 基于OPC技术PLC与上位机通信
        3.2.1 OPC技术
        3.2.2 PLC与上位机通信
    3.3 本章小结
第四章 缠绕系统数据辨识与模糊PID应用
    4.1 缠绕系统数据辨识
    4.2 模糊PID控制器设计与Simulink仿真
        4.2.1 模糊PID控制器设计
        4.2.2 Simulink仿真分析
    4.3 PID控制算法在西门子PLC中的应用
    4.4 本章小结
第五章 复合材料预浸带缠绕实验
    5.1 缠绕装置结构设计
        5.1.1 主轴转速改进设计
        5.1.2 滑台的设计与控制
    5.2 缠绕工艺参数控制实验
        5.2.1 缠绕温度控制实验
        5.2.2 缠绕压力控制实验
        5.2.3 缠绕张力控制实验
    5.3 缠绕系统人机界面设计
        5.3.1 HMI与 PLC组态连接
        5.3.2 联机试验与HMI控制
    5.4 缠绕实验结果分析
    5.5 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果
致谢

(4)大型冷库智能控制与监控系统的研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究及发展现状
        1.2.1 冷库制冷系统研究现状
        1.2.2 制冷系统控制技术研究现状
    1.3 论文主要研究内容与章节安排
第2章 大型制冷冷库工艺描述及控制要点
    2.1 大型制冷冷库工艺描述
        2.1.1 大型制冷冷库工艺简介
        2.1.2 大型制冷冷库工艺描述
    2.2 大型冷库制冷系统控制要点分析
    2.3 冷库制冷控制方案设计
    2.4 本章小结
第3章 冷库控制策略研究与仿真
    3.1 PID控制算法
    3.2 模糊PID控制算法
        3.2.1 模糊控制器原理
        3.2.2 模糊控制器设计
    3.3 变论域模糊控制算法
        3.3.1 变论域模糊控制原理
        3.3.2 变论域调整机构的设计
    3.4 控制算法仿真分析
        3.4.1 冷库温度数学模型建立
        3.4.2 仿真分析
    3.5 冷库节能控制方法
        3.5.1 制冷压缩机能量调节方式
        3.5.2 制冷系统节能控制设计
    3.6 小结
第4章 大型冷库监控系统的设计与实现
    4.1 冷库控制系统的总体结构
    4.2 冷库控制系统硬件设计
        4.2.1 氨气泄漏检测与处理
        4.2.2 FCS总线控制系统电路设计
        4.2.3 控制器设计
    4.3 控制系统软件设计
        4.3.1 节能控制程序设计
        4.3.2 温度控制程序设计
        4.3.3 自动融霜程序设计
    4.4 远程监控系统设计
        4.4.1 WINCC组态软件
        4.4.2 WINCC与S7-200SMART通讯
        4.4.3 监控系统设计
    4.5 控制系统的实现与控制效果分析
        4.5.1 控制系统实现
        4.5.2 控制效果分析
    4.6 小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢

(5)水源热泵自适应控制系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
        1.2.1 水源热泵的发展现状
        1.2.2 研究意义
        1.2.3 研究目标及内容
    1.3 研究思路和方法
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究方法
    1.4 研究框架及技术路线
第2章 开发工具及相关技术简介
    2.1 自适应控制方法
    2.2 工控机技术简介
    2.3 可编程控制器技术
    2.4 现场总线及工业以太网通讯技术
        2.4.1 现场总线技术
        2.4.2 工业以太网技术
    2.5 Wincc组态软件
    2.6 MySQL数据库技术
第3章 需求分析与模型辨识
    3.1 控制系统需求分析
    3.2 水源热泵系统综合分析
        3.2.1 水源热泵系统概述
        3.2.2 水泵性能分析
        3.2.3 热泵机组性能分析
        3.2.4 热泵机组能效分析
        3.2.5 系统最优运行工况分析
    3.3 水源热泵机组优化控制
        3.3.1 自适应控制方法
        3.3.2 系统PID模糊控制实现
    3.4 设计原理与要求
        3.4.1 设计原理
        3.4.2 关键问题
        3.4.3 设计规范及要求
第4章 系统软硬件设计与实现
    4.1 系统硬件架构
    4.2 硬件实现方式
        4.2.1 硬件配置及组成
        4.2.2 控制系统硬件平台
        4.2.3 控制功能实现
    4.3 系统软件设计与实现
        4.3.1 控制系统功能
        4.3.2 监测管理系统功能
    4.4 PLC控制系统
        4.4.1 硬件组态实现
        4.4.2 软件编程实现
    4.5 自适应控制实现
        4.5.1 自适应控制算法
        4.5.2 负荷预测控制
        4.5.3 控制效果
    4.6 数据库系统
        4.6.1 数据表的创建
        4.6.2 数据表的存储
第5章 系统测试与运行
    5.1 系统测试概要
        5.1.1 功能模块测试分解
        5.1.2 测试内容及步骤
    5.2 系统测试用例
    5.3 系统功能测试
第6章 结论
    6.1 取得成果
    6.2 结论及感受
参考文献
致谢

(6)煤粉供暖锅炉控制系统设计及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 锅炉控制系统研究现状
        1.2.2 供暖锅炉控制系统研究现状
    1.3 课题来源
    1.4 课题的主要研究内容
    1.5 本章小结
第2章 煤粉供暖锅炉系统分析
    2.1 煤粉供暖锅炉系统划分
        2.1.1 燃料储存系统
        2.1.2 点火系统
        2.1.3 燃烧系统
        2.1.4 烟气排放系统
        2.1.5 除灰除渣系统
        2.1.6 供水系统
        2.1.7 压缩空气系统
    2.2 煤粉供暖锅炉工作原理简述
    2.3 煤粉供暖锅炉主要参数分析
        2.3.1 锅炉热效率计算
        2.3.2 主要参数
    2.4 本章小结
第3章 锅炉燃烧控制系统设计
    3.1 锅炉系统控制任务
    3.2 炉膛负压控制系统
        3.2.1 设计控制方案
        3.2.2 变频控制技术原理
        3.2.3 变频控制在PLC中的实现
    3.3 燃料供给系统
        3.3.1 设计控制方案
        3.3.2 串级PID控制系统的设计
        3.3.3 PID控制算法在PLC中的实现
    3.4 风量控制系统
        3.4.1 设计控制方案
        3.4.2 模糊PID控制系统的设计
        3.4.3 模糊PID控制在PLC中的实现
    3.5 本章小结
第4章 锅炉控制系统的总体规划
    4.1 锅炉总体控制方案
    4.2 锅炉系统的结构设计
    4.3 控制系统的硬件选配
        4.3.1 工作站的硬件选配
        4.3.2 控制器PLC的选型
        4.3.3 电机及变频器的选择
        4.3.4 传感器的选用
        4.3.5 其他
    4.4 控制系统的电路设计
    4.5 控制系统的程序设计
        4.5.1 软件中PLC系统的硬件配置
        4.5.2 PLC软件程序设计
    4.6 本章小结
第5章 锅炉可视化监测系统设计
    5.1 WinCC组态软件概述
        5.1.1 组态软件
        5.1.2 WinCC过程可视化系统
    5.2 过程可视化监测系统设计
        5.2.1 监测系统功能需求
        5.2.2 监测系统结构组成
        5.2.3 监测系统界面设计
        5.2.4 监测系统的数据归档
    5.3 通讯连接
        5.3.1 通讯简介
        5.3.2 锅炉的通讯连接
    5.4 系统运行调试
    5.5 本章小结
第6章 锅炉能效测试及结果分析
    6.1 能效测试方法
    6.2 能效测试准备工作
        6.2.1 测试项目
        6.2.2 测试前的准备工作
        6.2.3 热损失计算
    6.3 测试结果及分析
        6.3.1 测试结果
        6.3.2 结果分析
    6.4 本章小结
结论与展望
    主要研究成果与结论
    课题展望
参考文献
致谢
附录A 锅炉控制系统部分电气图

(7)分切机多单元张力控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 分切机系统概述
        1.2.1 分切机的工艺过程
        1.2.2 分切成型中常见问题
    1.3 国内外研究现状及发展趋势
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 张力控制概述
        1.4.1 张力控制方式的发展
        1.4.2 张力控制策略的发展
    1.5 主要研究内容
第二章 张力控制系统方案及模型的建立
    2.1 控制系统设计要求
    2.2 系统张力控制方案设计
        2.2.1 放卷张力控制方案
        2.2.2 分切张力控制方案
        2.2.3 收卷张力控制方案
    2.3 张力控制系统及卷径测量方法的设计
        2.3.1 张力控制系统选择
        2.3.2 卷径测量方法设计
    2.4 系统动力学模型的建立
        2.4.1 张力产生机理
        2.4.2 放卷部分动力学模型
        2.4.3 分切部分动力学模型
        2.4.4 收卷部分动力学模型
    2.5 本章小结
第三章 基于遗传算法的自抗扰控制器设计
    3.1 传统PID控制器的不足及改进措施
    3.2 自抗扰控制器的理论基础
        3.2.1 跟踪微分器
        3.2.2 扩张状态观测器
        3.2.3 非线性误差反馈控制律
    3.3 遗传算法
        3.3.1 遗传算法的发展及特点
        3.3.2 遗传算法的基本原理
    3.4 基于遗传算法优化的自抗扰控制器
        3.4.1 自抗扰控制器的参数分析
        3.4.2 遗传算法优化参数的过程
    3.5 本章小结
第四章 分切机各单元张力控制仿真分析
    4.1 仿真工具的介绍
    4.2 系统仿真模型的建立
        4.2.1 放卷单元仿真分析
        4.2.2 分切单元仿真分析
        4.2.3 收卷单元仿真分析
    4.3 本章小结
第五章 控制系统软硬件的设计
    5.1 整体控制方案设计
    5.2 张力控制系统硬件组成
        5.2.1 可编程逻辑控制器PLC的选型
        5.2.2 驱动器及电机的选型
        5.2.3 张力传感器及编码器的选型
        5.2.4 触摸屏的选型
    5.3 系统软件设计
        5.3.1 控制器硬件组态
        5.3.2 系统网络连接设计
        5.3.3 下位机软件设计
        5.3.4 设备监控界面的设计
    5.4 测试结果分析
        5.4.1 恒张力控制测试
        5.4.2 锥度收卷张力测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢

(8)DPH-260型包装机整体及吹塑成型装置应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 相关现状研究
        1.2.1 包装机总体及吹塑成型装置发展现状
        1.2.2 RBF-PID控制技术在温控系统中的应用发展
        1.2.3 远程监控与数据集成系统发展现状
    1.3 论文主要内容概述
    1.4 论文章节安排
2 DPH-260 型铝塑泡罩包装机总体设计
    2.1 包装机用途及设计参数
    2.2 关键装置的结构设计
        2.2.1 成型装置
        2.2.2 夹持步进装置
        2.2.3 热封装置
        2.2.4 冲裁装置
    2.3 包装机传动系统设计
        2.3.1 总体传动设计
        2.3.2 电动机选型计算
        2.3.3 传动设计计算
    2.4 包装机控制系统设计
        2.4.1 控制系统硬件组成
        2.4.2 控制系统软件组成
    2.5 包装机智能化分析
    2.6 本章小结
3 包装机吹塑成型装置设计
    3.1 成型装置结构方案设计
        3.1.1 设计参数及工艺路线
        3.1.2 主要参数的确定
        3.1.3 功能结构确定
        3.1.4 加热装置分析
    3.2 成型动力传动计算
        3.2.1 成型功率计算
        3.2.2 气动元件的选型计算
        3.2.3 凸轮的设计计算
        3.2.4 轴的设计计算
    3.3 成型装置执行系统设计
        3.3.1 执行原理
        3.3.2 装置设计
    3.4 运动仿真分析
        3.4.1 成型装置运动仿真
        3.4.2 关键零件校核分析
    3.5 本章小结
4 成型装置控制系统设计
    4.1 控制系统硬件设计
        4.1.1 PLC控制器的选择
        4.1.2 传感器选型
        4.1.3 触摸屏
    4.2 控制系统软件设计
        4.2.1 PLC软件设计
        4.2.2 人机界面软件设计
    4.3 成型温控系统设计
        4.3.1 PID控制算法
        4.3.2 RBF神经网络
        4.3.3 RBF-PID控制算法
        4.3.4 Matlab/Simulink仿真实验
    4.4 数据集成与远程监控系统设计
        4.4.1 基于C/S模式的互联网远程监控系统
        4.4.2 WEB服务器应用研究
        4.4.3 WEB页面发布
    4.5 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士期间发表学术论文情况
致谢

(9)焚烧炉SCR烟气脱硝系统研究与开发(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 烟气脱硝技术的现状
        1.2.1 脱硝技术方法
        1.2.2 SCR脱硝技术国内外研究现状
    1.3 氨气流量系统研究现状与发展趋势
        1.3.1 氨气流量系统研究现状
        1.3.2 发展趋势
    1.4 论文研究内容和章节安排
第二章 SCR烟气脱硝系统工艺分析及控制方法
    2.1 SCR脱硝反应原理
    2.2 脱硝工艺流程及子系统介绍
        2.2.1 SCR脱硝系统工艺布置
        2.2.2 还原剂供应系统组成
        2.2.3 SCR脱硝系统介绍
    2.3 影响SCR脱硝效率的因素分析
    2.4 脱硝系统中常用的喷氨控制方式
        2.4.1 固定摩尔比控制方式
        2.4.2 出口NO_x浓度定值控制方式
        2.4.3 传统串级PID控制喷氨系统
    2.5 本章小结
第三章 神经网络预测模型和喷氨控制系统研究
    3.1 神经网络算法和理论介绍
        3.1.1 GRNN神经网络结构
        3.1.2 GRNN神经网络预测算法
    3.2 GRNN神经网络预测NO_x浓度模型
        3.2.1 数据采集与处理
        3.2.2 神经网络预测NO_x浓度模型
        3.2.3 仿真结果及分析
    3.3 优化喷氨控制系统设计
        3.3.1 优化喷氨控制系统的必要性
        3.3.2 优化喷氨控制系统结构设计
        3.3.3 优化喷氨控制仿真结果及分析
    3.4 本章小结
第四章 SCR烟气脱硝系统硬件设计
    4.1 SCR脱硝系统总体设计
        4.1.1 SCR脱硝系统功能设计
        4.1.2 SCR脱硝系统设计流程
    4.2 SCR脱硝系统硬件设计
        4.2.1 下位机
        4.2.2 上位机
        4.2.3 现场仪表和执行机构
        4.2.4 控制柜设计
    4.3 网络通讯设计
        4.3.1 系统网络通讯组态设计
        4.3.2 WinCC与 PLC的通讯设计
    4.4 本章小结
第五章 SCR烟气脱硝系统软件开发
    5.1 系统软件总体架构设计
    5.2 控制系统程序开发
        5.2.1 Step7 编程软件介绍
        5.2.2 关键工艺控制程序
    5.3 监控画面组态
        5.3.1 WinCC监控软件介绍
        5.3.2 监控系统功能
        5.3.3 监控系统组态
    5.4 预测模型在SCR脱硝系统的实现
        5.4.1 预测模型与脱硝系统数据交互实现
        5.4.2 预测模型在脱硝系统硬件设计实现
        5.4.3 运行效果及分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 课题展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(10)门式起重机自动行走位置模糊控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 门式起重机概述
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 模糊控制理论发展概况
    1.5 论文主要内容及章节安排
2 门式起重机自动行走位置控制系统总体设计
    2.1 工程背景
        2.1.1 丰满发电厂门式起重机结构
        2.1.2 门架
        2.1.3 大车运行机构
        2.1.4 主起升机构
        2.1.5 司机室
    2.2 门式起重机运行及操作方式
        2.2.1 门机运行目标位置分布情况
        2.2.2 传统门机操作方式
    2.3 门式起重机自动行走位置控制系统设计
        2.3.1 自动行走位置控制系统工作原理
        2.3.2 自动行走位置控制系统设计
    2.4 位置检测传感器
        2.4.1 激光测距仪
        2.4.2 RFID射频识别读卡器
    2.5 本章小结
3 门机行走过程速度曲线的确定
    3.1 梯形速度曲线
    3.2 指数型速度曲线
    3.3 S型速度曲线
    3.4 过程曲线确定
    3.5 本章小结
4 门式起重机位置控制模糊策略
    4.1 PID控制理论
    4.2 模糊及模糊PID控制
        4.2.1 模糊控制理论
        4.2.2 模糊控制系统结构及原理
        4.2.3 模糊PID控制系统结构及原理
    4.3 模糊及模糊PID控制器设计
        4.3.1 模糊控制器设计流程
        4.3.2 输入变量及输出变量
        4.3.3 精确量的模糊化
        4.3.4 语言变量及论域上的模糊子集
        4.3.5 模糊语言变量隶属度函数
        4.3.6 模糊规则及模糊PID规则
        4.3.7 模糊推理及去模糊化
    4.4 门机位置模糊控制系统仿真
        4.4.1 MATLAB简介
        4.4.2 构建系统仿真模型
        4.4.3 仿真结果分析
    4.5 本章小结
5 门式起重机自动行走位置控制系统工程实现
    5.1 PLC逻辑控制系统设计
        5.1.1 PLC硬件组态
        5.1.2 门机控制逻辑设计
        5.1.3 PLC与读卡器的通讯设计
    5.2 HMI控制界面组态
        5.2.1 HMI组态软件介绍
        5.2.2 HMI控制界面设计
    5.3 模糊控制算法在PLC中的实现
        5.3.1 输入量模糊化研究
        5.3.2 模糊查询表程序设计
    5.4 门自动行走位置控制系统安装与调试
    5.5 现场工作场景
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
在学期间发表的学术论文及其他成果
在学期间参加专业实践及工程项目研究工作
致谢

四、工业组态软件中PID控制器的设计(论文参考文献)

  • [1]电加热炉温度随动控制系统研究[D]. 周鑫. 吉林化工学院, 2021(01)
  • [2]火电厂炉内化水控制系统研究与设计[D]. 马路遥. 西安工业大学, 2021(02)
  • [3]基于逻辑器件网络缠绕工艺多参数控制系统设计与应用[D]. 李海青. 内蒙古工业大学, 2021(01)
  • [4]大型冷库智能控制与监控系统的研究与应用[D]. 刘瑞恒. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [5]水源热泵自适应控制系统设计与实现[D]. 宗嘉财. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [6]煤粉供暖锅炉控制系统设计及应用[D]. 张变变. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [7]分切机多单元张力控制系统研究[D]. 马海豹. 天津工业大学, 2021(01)
  • [8]DPH-260型包装机整体及吹塑成型装置应用研究[D]. 张禧莹. 辽宁工业大学, 2021(02)
  • [9]焚烧炉SCR烟气脱硝系统研究与开发[D]. 薛培. 天津工业大学, 2021(01)
  • [10]门式起重机自动行走位置模糊控制研究[D]. 邹颜泽. 长春工程学院, 2020(04)

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工业组态软件中PID控制器的设计
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