PLC自动配料系统设计-自动配料的控制系统设计plc程序

PLC自动配料系统设计-自动配料的控制系统设计plc程序
PLC自动配料系统设计-自动配料的控制系统设计plc程序

基于PLC自动配料系统设计

摘要

PLC的定义有许多种。国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。配料工人收到每天的生产作业表后, 将依次对每种原料进行称重?根据配料的多少, 先计算每种成分的重量,然后在各种成分的料桶中取料,传送到电子称上进行称重,最后进行包装。

目录

1绪论 (5)

1.1课题来源及现实意义 (5)

1.1.1课题来源 (5)

1.1.2 现实意义 (5)

1.2设计任务与总体方案的确定 (5)

1.2.1设计要求 (5)

1.2.2控制要求 (5)

2 PLC与自动化软件 (5)

2.1 PLC的发展历史 (6)

2.2 PLC的硬件和软件 (7)

2.2.1 PLC的硬件构成 (7)

2.2.2 PLC的软件构成 (8)

2.3 PLC系统的辅助设备 (8)

2.4 PLC的通讯联网 (9)

2.5 PLC的注意事由 (9)

2.6自动化软件发展历史及定义 (10)

2.7发展趋势 (10)

3自动配料系统设计 (12)

3.1自动配料系统简介 (12)

3.1.1自动配料系统的特点 (12)

3.1.2自动配料系统组成 (12)

3.2自动配料系统设计 (13)

3.2.1配料系统的设计 (13)

1称重方式选择 (13)

2给料方式选择 (14)

3生产线结构 (15)

3.2.2配料系统的组成 (15)

3.2.3输送装置的设计 (15)

3.2.4计量系统的设计 (16)

1 称重元件设计 (16)

2 测速元件的设计 (17)

4控制系统设计 (20)

4.1 控制系统硬件设计 (20)

4.1.1 PLC的选配 (20)

4.1.2 称重仪表的选配 (23)

4.1.3 操作站的选配 (23)

4.2 控制系统软件设计 (23)

4.2.1称量仪表参数设定 (23)

4.2.2 PLC程序编制 (24)

全文结论

致谢

参考文献

1 绪论

1.1课题的来源及现实意义

1.1.1 课题的来源

自动配料系统是一个针对各种不同类型的物料(固体或液体)进行输送、配比、加热、混合以及成品包装等全生产过程的自动化生产线。广泛应用于化工、冶金、建材、食品、饲料加工等行业。

在养殖场生产及其它工业生产中,经常会遇到多种物料配比控制的情况。在手动控制状态下,需要根据生产情况,计算出各物料的配比,再根据配比,分别计算出各物料的理想下料量,对各台设备分别设定,来满足配比的要求。当生产情况发生变化,需要改变下料量时,则需要再次分别计算各物料的设定值,再次分别设定。这种人工操作方式计算,操作时间长,且容易出错,给生产带来不良因素。

而采用PLC控制方式以及新颖的变频调速喂料机构,配合配料控制软件包,实现物料传送、配料控制、配方设计、生产数据管理等功能。并可以通过网络实现多个配料系统的集合控制。

1.2设计任务与总体方案的确定

1.2.1设计要求

使用SIEMENS公司的可编程序控制器。设计满足控制要求的自动配料控制系统。并完成:1.主电路设计,并画出接线示意图。

2. 分配I/O地址,列出分配表。

3. 设计系统控制的程序框图。

4. 根据程序框图设计该系统的控制梯形图。

1.2.2 控制要求

本设计针对养鸡场生产工艺中的自动配料系统。

1.自动配料将完成3种物料(玉米、小麦、面饼)的自动配比控制;

2.控制方式为主从比例控制方式;

3.PLC要实现各种物料下料量的采集、喂料装置的启停、物料下料量的控制;

5.组态操作界面能显示设备的运行、停车、故障;

5. 操作界面要求显示每种物料的下料设定值、实际下料值;通过界面上设置的启动、停车按钮实现整个系统的开停;

2 PLC与自动化软件

2.1 PLC的发展历史

在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。

PLC的定义有许多种。国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

2.2 PLC的硬件和软件

2.2.1 PLC的硬件构成

从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定

规则组合配置。

CPU的构成:CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。

I/O模块:PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。

开关量是指只有开和关(或1和0)两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下:

开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。

电源模块:PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。

2.2.2 PLC的软件构成

(1).系统软件

系统软件包含三个部分:

一.系统管理程序。其作用一是运行时间管理,控制可编程控制器何时输入,何时输出,何时计算,何时自检,何时通信。二是存储空间管理,规定个中参数,程序的存放位置,以生成用户环境。三是系统自检程序,包括各种系统出错检验,用户程序语法检验,句法检验,警戒时钟运行。

二.用户指令解释程序。用户指令解释程序是联系高级语言程序和机器码的桥梁。

三.标准程序模块及其调用程序。这是许多独立的程序块,各程序块具有不同的功能。

(2).用户程序

用户程序即是应用程序,使PLC的使用者针对具体控制要求编制的程序。根据不同的控制要求编制不同的程序,这相当于改变PLC的用途,相当于继电器控制设备的硬接线线路,也正是所谓“可编程”一词的基本含义。

2.3 PLC系统的辅助设备

1.编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。

2.机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。

3.输入输出设备:用于永久性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等。

2.4 PLC的通信联网

依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。

PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。

2.5 PLC的注意事由

保证PLC的正常运行,因此在使用中应注意以下问题。

1.工作环境

1.1 温度

PLC要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔;开关柜上、下部应有通风的百叶窗,防止太阳光直接照射;如果周围环境超过55℃,要安装电风扇强迫通风。

1.2 湿度

为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。

1.3 震动

应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施。

1.4 空气

避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中,并安装气净化装置。

1.5 电源

PLC供电电源为50Hz、220(110%)V的交流电,对于电源线来的干扰,PLC本身具有

足够的抵制能力。对于可靠性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境,可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接LC滤波电路。

2.6自动化软件发展历史及定义

自20世纪80年代初期诞生至今,自动化软件(组态软件)已有20年的发展历史。应该说组态软件作为一种应用软件,是随着PC机的兴起而不断发展的。80年代的组态软件,像Onspec、Paragon500、早期的FIX等都运行在DOS环境下,图形界面的功能不是很强,软件中包含着大量的控制算法,这是因为DOS具有很好的实时性。90年代,随着微软的Windows3.0风靡全球,以Wonderware公司的Intouch为代表的人机界面软件开创了Windows下运行工控软件的先河,由于Windows3.0不具备实时性,所以当时,80年代已成名的自动化软件公司在对于操作系统的支持上,或按兵不动,或将组态软件从DOS向OS/2移植,人们这样做的原因,是大家都认为工控软件必须具有很强的实时性和控制能力,必须运行在一个具备实时性的操作系统下,像DOS、OS/2、Win NT(1993年才推出)等。历史证明,在当时的硬件条件下,上位机做人机界面切中了用户的需求,Wonderware因而在不长的时间内成为全球最大的独立自动化软件厂商,而在80年代靠DOS版组态软件起家,后来向OS/2移植的公司后来基本上都没落了。

2.7发展趋势

在自动化软件赖以普及发展的诸多因素中,有技术层面的,也有商业层面的,但制造业的需求是决定性的。制造业的发展,带来了对自动化软件需求的提升;也决定了自动化软件将由过去单纯的组态监控功能,向着更高和更广的层面发展。(1)开放性技术

自动化软件正逐渐成为协作生产制造过程中不同阶段的核心系统,无论是用户还是硬件供应商都将自动化软件作为全厂范围内信息收集和集成的工具,这就要求自动化软件大量采用“标准化技术”,如OPC、DDE、ActiveX控件、COM/DCOM等,这样使得自动化软件演变成软件平台,在软件功能不能满足用户特殊需要时,用户可以根据自己的需要进行二次开发。比如组态王6.0中提供了4个开发工具包,就是使用户

可以进行二次开发。自动化软件采用标准化技术还便于将局部的功能进行互连。(2)构造全厂信息平台

ERP是国内炙手可热的话题,但目前的ERP主要应用在商业企业的财务、销售、物流等方面。在国内外的企业生产中,还没有多少企业能够将生产信息和ERP系统整合到一起,使生产效率和市场效益最大化,也就是说在工业现场和ERP之间存在着鸿沟,如何使实时历史数据能够进入企业信息管理系统,是现代信息工厂迫在眉睫的需求。随着大型数据库技术的日益成熟,全球主要的自动化厂商已发展了相关平台,使自动化软件向着生产制造和管理的信息系统的方向发展。自动化软件已经成为构造全厂信息平台的承上启下的重要组成部分。在未来企业的信息化进程中,自动化软件将成为中间件,因为自动化软件厂商在既了解企业工艺、控制、生产制造需求,又能完成现场历史数据的记录、存储及为ERP提供生产实时数据方面有着得天独厚的优势。

(3)无线的人机界面解决方案

数字终端已具备越来越强的功能和智能化,像现在可以看到的预装了Win CE的PDA,具备非常好的图形能力。蓝牙技术发展迅速,据专家预测,其未来的传输距离可达100m,另外,以XML为基础的WML语言标准已经建立。这些技术的发展为无线的人机界面解决方案提供了先决条件。和其他技术相比,无线的人机界面能够以更低的费用,更快的连接、更容易地获取重要的生产信息,像紧急报警、重要事件、生产过程中的重要参数等等。

(4)以客户为导向的软件设计

如何站在客户的角度来设计软件是所有自动化软件厂商都应面对的挑战,自动化软件涉及从控制、人机界面到生产管理的多个层次,相应存在着多个模块,比如亚控目前有组态王和软逻辑两大产品模块,保持不同模块的一致性,能有效地减少用户学习的时间。相同的数据结构也便于产品在企业内集成。这种一致性不仅表现在外观和感受上,还表现在兼容性、平台、编程工具、数据访问、控制引擎、E-Business 等诸多方面。例如西门子的WinCC和编程软件STEP7使用了相同的数据结构,这使得

用户只需将系统中的数据点定义一次。

3 自动配料系统的设计

3.1配料系统简介

全自动配料控制系统在各行业的应用已屡见不鲜,如:冶金,有色金属,化工,建材,食品,养殖等行业。它是成品生产的首要环节,特别是有连续供料要求的行业,其配比的过程控制直接影响了成品的质量,它是企业取得最佳经济效益的先决条件。虽然行业各自不同的工艺特点对配料控制要求也不同,但其高可靠性,先进性,开方性,免维护性,可扩展性是工厂自动化FA所追求的一致目标。

3.1.1自动配料系统的特点

(1) 配料现场粉尘大, 环境恶劣;

(2) 各组份在配方中所占比例不同, 有时甚至差异悬殊;

(3) 配料速度和精度要求高;

(4) 配方可能经常变换、调整;

(5) 物料可能受环境温度、湿度影响。

3.1.2 自动配料系统组成

自动配料系统是对粉粒或液体物料进行单秤称重并按所选配方混合这一工业过程进行实时监控管理的自动化系统,已广泛应用于冶金、建材、化工、医药、粮食及饲料等行业。一般的工业自动配料系统由以下几部分组成。

(1) 给料部分:给料部分是从料仓(或储罐)向称重设备中加料的执行机构。根据物料的不同特性,可以选用不同的给料设备,如电磁振动给料机、螺旋给料机、单(双) 速电磁阀等。

(2) 称量部分:称量部分由传感器、标准连接件、接线盒和称量斗组成,与称量仪表一起进行物料的称量以及误差的检测。

(3) 排料设备:排料可以是称重设备(减量法) 或排放设备(增量法、零位法) 。通常由排空阀门、电磁振动给料机、螺旋给料机、电(气) 动阀门等组成。所有设备均应根据现场的工艺条件和物料的性质等进行设计和选择。

(4) 配料控制系统:配料控制系统由称量仪表、可编程控制器、上位工控机及其它控制器件等组成。

(5) 校秤系统:配料系统传感器应进行定期调校,以保证系统配料精度。

3.2 自动配料系统的设计

3.2.1 配料系统的设计

在养殖场生产工艺中,为满足生产的需要,设计一套自动配料系统。此配料系统将完成3种物料(玉米、小麦、面饼)的自动配比控制。自动配比方式有2种,即总量比例控制和主从比例控制。在总量比例控制方式下,操作员只需设定几种物料的下料总量,再设定这几种物料的配比要求,系统将自动计算出各物料的下料设定值,分别送到各喂料设备,自动完成各物料的下料量控制,使各物料的下料量满足总量和比例的要求。当下料总量值或下料比例需要改变时,操作员只需改变总量值或比例值,系统将立即重新自动计算出各物料新的设定值,立即更改个物料的下料量,调整十分迅速,满足生产需要。在主从比例控制方式下,操作员只需设定几种物料的下料比例,再选取一种物料为主变量,则其他物料的下料量将按比例地跟随主变量下料量。当主变量下料量改变时,其它物料的下料量立即改变,保证下料比例不变。当需要改变物料下料比例时,操作员只需改变比例值,各物料的下料量立即按照新的比例设定。为了使操作更方便,适应性更强,可以选取一种或多种或全部物料单独控制,其下料量由操作员完全控制,不随其它物料变化。本设计采用的使主从比例控制。

此配料系统的设计包括称重方式选择、给料方式选择、生产线结构方式选择、配料控制系统的设计等。

1.称重方式选择

在养殖生产过程中, 常用称量方式有进料式称量和卸料式称量2种。进料式称量有2种实现方法, 第1种方式称为零位法,即在称量开始时通过给料设备向称量料斗内给料,在称量值达到设定值时停止给料,然后打开闸门将料卸出,再从零位重新称量下一物料; 第2 种方式称为增量法,即称量料斗接收、称量好一种物料后,不排空料斗,而是只将电子秤内部计数值清零,再接收另一物料显然, 零位法的称量精度比

增量法的称量精度高。

采用进料式称量, 当给料设备停止给料后, 还将有一部分物料在空中以自由落体的方式落入称量料斗, 这些余料称为落差。因为有落差的影响, 增量法称量物料重量的设定值应为要配制的物料标准重量减去落差值。

而在养殖生产工业中,因为所配物料均为固体,又给料机放料后,在皮带称上直接称量其数值。

在进料式称量中, 由于物料本身特性及料斗原因可能造成卸料不净, 从而产生称量误差。卸料式称量只称量从料斗中取走的物料量并显示其重量,不存在卸料干净与否的问题, 因而该方式特别适合于称量难称的物料, 如易粘附的物料等, 其缺点是设备比较复杂, 需要同时有给料装置和卸料装置,要求车间高度较高,并且由于称量料斗内的物料重量值总是高于需要配制的物料的重量值, 从而导致传感器量程增大, 造成称量精度降低。因而一般情况下卸料式称量的精度比进料式称量的精度低。

2. 给料方式选择

目前, 称重配料系统最常用的给料装置有电磁振动给料机和螺旋给料机。

电磁振动给料机运用机械振动学的共振原理,双质体在低临界近共振状态下工作, 无转动部件、耗电少、体积小、重量轻、运行费用低。在给料过程中, 物料在料槽中被连续抛起, 并按抛物线轨迹向前作跳跃运动, 因此对料槽的磨损较小。其缺点是安装后的调试较复杂, 调整不当会产生噪声且运行不好。

与电磁振动给料机相比, 螺旋给料机给料均匀, 受外界影响小, 机械振动小, 运行平稳, 对称量的干扰也小, 可以避免因振动造成的粉料分层。但螺旋给料机上安装有电动机和减速器, 重量大,效率较低。对于液体物料, 一般采用阀门控制给料量。

而在本设计中,由于养殖场生产工艺的物料为固体,故我们采用的是螺旋给料机。

3. 生产线结构

(1) 采用固定式单组份料斗秤的结构:每个料仓对应1台料斗秤,各组份原料在称量后由溜槽、集料带或集料小车收集并导入后续工序。

(2) 采用固定式多组份料斗秤的结构:几个料仓对应l台料斗秤, 各组份原料在同一台料斗秤内累加称量后由集料带或集料小车收集并导入后续工序。

(3) 采用移动式料斗秤的结构:通过移动带有称量料斗的集料小车进行各种物料的累加式称量。采用这种方式进行配料需要集料小车有很好的定位精度。

(4) 采用称重带式输送机式的多组份秤的结构:料仓的出料机构就是多组份秤的给料机构, 各种物料在移动的配料带上由皮带秤进行累加称重。

3.2.2 配料系统的组成

一般的自动配料系统由以下几部分组成:

(1)给料部分给料部分是从料仓(或储罐)向称重设备中加料的执行机构

根据物料的不同特性, 选用不同的给料设备, 如电磁振动给料机、螺旋给料机、单(双) 速电磁阀等。

(2)称量部分称量部分由传感器、标准连接件、接线盒和称量斗组成, 与称量仪表一起进行物料的称量以及误差的检测。

(3)排料设备排料可以是称重设备(减量法)或排放设备(增量法、零位法) 。通常由排空阀门、电磁振动给料机、螺旋给料机、电(气) 动阀门等组成。所有设备均应根据现场的工艺条件和物料的性质等进行设计和选择。

(4)控制系统配料控制系统由称量仪表、上位工控机、可编程控制器及其他控制器件等组成。典型的配料控制系统在一些比较简单的称重配料系统中, 也可以采用工业计算机( IPC)加数据采集板卡的形式进行配料的控制。

(5)校秤系统配料系统传感器应定期进行调校, 以保证系统配料精度。

3.2.3 输送装置的设计

此配料系统所配物料有3种(玉米、小麦、面饼),均为块状物料,均采用皮带运输机输送,通过变频电机控制皮带速度,调整下料量。

为了能够适应维修、备用、互换的需求,3种物料的运送皮带都选用相同的规格,皮带宽度为800mm,最大下料量为60t/h,在下料口部位做相应的设计,能够方便调整皮带上物料的厚度,配合皮带速度的调整,实现下料量大范围的控制。放料门采

用气动放料门,结构简单、紧凑,适用于对放料速度要求较高的场合。

3.2.4 计量系统的设计

根据下料量的要求,对称重元件及测速元件进行设计。

1.称重元件设计

(1)电子秤以自动秤量方式将散状物料按预定的配比进行秤量,该秤可控制物料的秤量、卸料。当饲料到规定的数值时,指针移到相应的接近开关处,使电子秤动作,再执行下一步饲料的送料和秤重,依此类推,直到全部饲料配比完毕。

电子秤由秤体、称重传感器和放料门组成。称重传感器采用高精度称重传感器,该钢制弹性体具有较强的抗过载能力和较长的使用寿命,特别适用于工业现场恶劣环境下高准确度配料的技术要求。称重仪表性能稳定,抗干扰能力强,功耗低、可靠性高,而且具有远程数据通讯功能、设定预置功能及落差补偿功能,可实现准确、高速动态采样。其最大载荷可达250KG/M。它的输出信号驱动其微型输出继电器,以开关量形式将信号送入PLC,它有调零、去皮重、加皮重和拨码盘设定称量值等功能。(2)皮带称的工作原理:物料通过给料设备送至配料皮带秤,秤体中的称重传感器和测速传感器将称重和速度信号送至皮带秤仪表,皮带秤仪表显示输送物料的瞬时流量、累计量等数据,同时将瞬时流量以4~20mA模拟电流形式送往PID调节器,调节器根据测量值与设定值的偏差,通过变频器去调整皮带秤驱动电机的转速,使之精确地以用户设定的给料流量给料,达到恒定物料瞬时流量的目的。适用该工作模式的工艺现场必须满足这样一个前提条件,那就是物料给出量必须与给料控制电

机的转速成正比。

图1 皮带称结构

基于PLC的自动配料系统

南昌航空大学课程设计 题目: 基于PLC的自动配料系统 专业: 自动化 班级:110441班 学号: 姓名: 指导老师:

摘要 自动配料系统是集输送、计量、配料、定量等功能于一体的动态计量系统,在建材、化工、冶金、矿山、电力、食品、饲料加工等行业中得到广泛应用。随着科学技术的发展,工业化程度的提高,常需要对自动配料系统中输送的流量进行调节、控制达到准确的配比。 本论文主要针对自动配料系统恒流量控制达到配比的控制要求,设计一套基于PLC的自动配料系统,并使用触摸屏开发运行管理界面。自动配料系统由可编程控制器(PLC)、变频器、皮带驱动电动机、称重传感器等构成。系统包含三台皮带驱动电动机,它们根据需要依次顺序启动。采用变频器实现对三相电动机的变频调速。称重传感器对物料进行称重并实时计量,PLC计算出实时流量及累计流量,比较设定值与实际流量的偏差经PID调节改变输出信号以控制变频器对皮带驱动电动机的速度调节,从而实现恒流量控制,并对系统进行监控。 关键词:自动配料,变频调速,PID调节,PLC

目录 摘要.................................................................. I 第一章绪论.. (1) 1.1 课题背景及意义 (1) 1.2 自动配料系统 (1) 1.2.1 电子皮带秤 (1) 1.2.2 可编程控制器(PLC) (2) 1.2.3 变频器 (3) 1.3 本课题主要研究内容 (3) 第二章自动配料系统理论分析及方案确定 (5) 2.1 自动配料系统理论分析 (5) 2.1.1 电子皮带秤称重原理 (5) 2.1.2 流量控制原理 (6) 2.2 自动配料系统控制方案的确定 (8) 2.2.1 自动配料系统控制方案的确定 (8) 2.2.2 自动配料系统的组成及控制原理 (8) 第三章自动配料系统的硬件设计 (11) 3.1 系统主要配置的选型 (11) 3.1.1 皮带驱动电动机的选型 (11) 3.1.2 PLC及其扩展模块的选型 (11) 3.1.3 变频器的选型 (13) 3.1.4 称重传感器的选型 (15) 3.1.5 其他设备选型 (16) 3.2 系统主电路分析及设计 (17) 3.3 系统控制电路分析及设计 (19) 3.3.1 可编程控制器(PLC)的I/O端子分配 (19) 3.3.2 系统控制电路设计 (20) 第四章自动配料系统的软件设计 (23) 4.1 控制系统主程序设计 (23) 4.2 控制系统子程序设计 (27) 第五章组态软件监控 (30) 5.1 组态软件简介 (30) 5.1.1 组态软件的功能 (30) 5.1.2 组态软件的特点 (31) 5.2 人机界面设计 (32) 结束语 (33) 参考文献 (34)

PLC自动配料系统课程设计

目录 1概述 0 2软件设计 (1) 2.1设计梯形图 (1) 2.2设计指令表 (4) 3硬件设计 (8) 3.1控制要求 (8) 3.2实验面板图 (8) 3.3选择PLC型号 (9) 3.4系统设计流程示意图 (9) 3.5 I/O分配表 (11) 3.6 I/O接线图 (11) 4调试 (12) 4.1初始状态 (12) 4.2装车控制 (12) 4.3停机控制 (12) 5结束语 (13) 6参考文献 (14)

1概述 本文设计的自动配料系统采用西门子S7-200系列PLC的控制来满足整个系统的自动化要求。本设计还可对配料系统运行状况进行监视,通过系统中各个指示灯的亮灭情况可准确判断系统的执行进度,利用料位传感器开关模拟配料过程中的料斗中物料是否已满,利用行程开关模拟汽车所装载物料是否已满,操作简单,维护方便且控制精度较高。 硬件方面采用西门子公司的S7-200PLC,它是一种叠装式结构的小型PLC。它具有指令丰富、功能强大、可靠性高、适应性好、结构紧凑、便于扩展、性价比高等优点。 软件方面采用的是德国siemens公司的S7-200系列PLC运用与之配套的编程软件,通过LAD编程语言编制了控制软件,从而使配料系统可以按照要求自动完成配料和装料过程,并且在发生故障时可立即手动停机。大幅提高系统方便性,可靠性。

2软件设计2.1设计梯形图 设计梯形图如下:

. 2.2设计指令表 LD I0.0 O M0.0 AN I0.1 = M0.0 LD M0.0 LPS AN I0.2 = Q0.3 LRD A I0.2 = Q0.2 LRD AN I0.3 = Q0.4 LRD AN Q0.4 = Q0.5 LRD A I0.3 = Q0.5 LRD

自动外圆磨床自动上料系统设计(机械CAD图纸)

本科机械毕业设计论文CAD图纸QQ 401339828 毕业设计(论文) 自动外圆磨床自动上料系统设计

摘要 自动送料机构是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。自动送料机构的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成;电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术,位置控制技术、检测技术等,是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的自动送料机构是由P LC 输出三路脉冲,分别驱动横轴、竖轴变频器,控制自动送料机构横轴和竖轴的精确定位,微动开关将位置信号传给P LC 主机;位置信号由接近开关反馈给P LC 主机,通过交流电机的正反转来控制自动送料机构手爪的张合,从而实现自动送料机构精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运自动送料机构可在空间抓放物体,动作灵活多样,可代替人工在高温和危险的作业区进行作业,并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。 关键词:自动送料机构, 交流电机,PLC,流程,参数

Abstract Manipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mechanical devices composition; Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This paper presents a manipulator by three PLC output pulse, driving horizontal, the vertical axis transducer, control manipulator axis horizontal and vertical positioning precision,micro-switches position signal transmission will host PLC; location close to the switching signal from the feedback from the mainframe to the PLC, through the exchange of Motor reversion to control the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters. Key Words:Manipulator, AC motor, PLC, signal, relevant parameters

自动配料控制系统设计

毕业设计(论文)设计题目:自动配料控制系统的设计 专业:机电一体化 班级: 学号: 姓名:XXX 指导老师: 起讫日期 摘要 在新的产业,为各种称量原料,配料与混合是新型材料在生产过程中是一个重要环节,将直接影响最终产品的质量。原PLC配料安全自动监测系统和配料精度和可靠性具有重要的作用,但仍存在一些问题,如数据处理能力弱,人机界面不够友好。 MCGS组态软件,具有友好,开发平台,功能丰富的特点,可显示直接现场的生产状况,并支持等重要数据的存储过程和事件。因此,基于组态软件MCGS开发和设计配料监控系统,可进一步改进存在的不足,提高配料系统的易用性和可靠性,更好地满足工业现场需要。 关键词:组态软件 PLC 自动监控

目录 摘要.................................. 错误!未定义书签。 1 绪论................................ 错误!未定义书签。 2 自动配料控制系统 ..................... 错误!未定义书签。 2.1 系统构成.......................... 错误!未定义书签。 2.2 系统控制要求...................... 错误!未定义书签。 2.3 系统控制画面设计.................. 错误!未定义书签。 .................................... 错误!未定义书签。 .................................... 错误!未定义书签。 .................................... 错误!未定义书签。 .................................... 错误!未定义书签。 2.4 主菜单界面的设计.................. 错误!未定义书签。 2.5 自动运行界面设计.................. 错误!未定义书签。 2.6 运行策略设计...................... 错误!未定义书签。 .................................... 错误!未定义书签。 .................................... 错误!未定义书签。 .................................... 错误!未定义书签。 2.7 手动控制画面设计.................. 错误!未定义书签。 2.8 配方操作与显示画面设计............ 错误!未定义书签。 2.9 报警显示画面设计.................. 错误!未定义书签。 3 系统中PLC的使用 ..................... 错误!未定义书签。 3.1 PLC的选型........................ 错误!未定义书签。 3.2 PLC输入(I)/输出(O)地址划分... 错误!未定义书签。 3.3 PLC控制接线图.................... 错误!未定义书签。 3.4触摸屏数据对象与PLC寄存器划分.... 错误!未定义书签。 3.5 PLC流程图........................ 错误!未定义书签。 3.6 PLC程序梯形图.................... 错误!未定义书签。 4 MCGS设备组态、连机调试............... 错误!未定义书签。致谢.................................. 错误!未定义书签。参考文献............................... 错误!未定义书签。 1绪论 自动配料系统是一种在线测量动态计量的系统,有输送、计量、配料、定量

单片机课程设计(温度控制系统)

温度控制系统设计 题目: 基于51单片机的温度控制系统设计姓名: 学院: 电气工程与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号: 指导教师:

2015年5月31日 摘要: (3) 一、系统设计 (3) 1.1 项目概要 (3) 1.2设计任务和要求: (4) 二、硬件设计 (4) 2.1 硬件设计概要 (4) 2.2 信息处理模块 (4) 2.3 温度采集模块 (5) 2.3.1传感器DS18b20简介 (5) 2.3.2实验模拟电路图 (7) 2.3.3程序流程图 (6) 2.4控制调节模块 (9) 2.4.1升温调节系统 (9) 2.4.2温度上下限调节系统 (8) 2.43报警电路系统 (9) 2.5显示模块 (12) 三、两周实习总结 (13) 四、参考文献 (13) 五、附录 (15)

5.1原理图 (15) 摘要: 在现代工业生产中,温度是常用的测量被控因素。本设计是基于51单片机控制,将DS18B20温度传感器实时温度转化,并通过1602液晶对温度实行实时显示,并通过加热片(PWM波,改变其占空比)加热与步进电机降温逐次逼近的方式,将温度保持在设定温度,通过按键调节温度报警区域,实现对温度在0℃-99℃控制的自动化。实验结果表明此结构完全可行,温度偏差可达0.1℃以内。 关键字:AT89C51单片机;温控;DS18b20 一、系统设计 1.1 项目概要 温度控制系统无论是工业生产过程,还是日常生活都起着非常重要的作用,过低或过高的温度环境不仅是一种资源的浪费,同时也会对机器和工作人员的寿命产生严重影响,极有可能造成严重的经济财产损失,给生活生产带来许多利的因素,基于AT89C51的单片机温度控制系统与传统的温度控制相比具有操作方便、价价格便宜、精确度高和开展容易等优点,因此市场前景好。

自动上料配料系统方案设计

标准实用 文案大全自动配料灌装生产线计量系统方案 一、企业现有生产过程情况概述 目前企业的生产过程基本为:粉料采用人工称料用行车或叉车人工运料、手工填料 的方式,液料采用称重计量,人工泵送料,反应釜一般采用手动变频启动方式、水计量 采用就地显示流量计,需要人工看数手动控制开关,从以上看出企业目前基本没有自动 计量及传输控制设备。 1、现存问题 (1)、人工上料,劳动强度大,速度慢; (2)、液体原料采用桶装称重计量或流量计显示,桶内残留和流量计显示误差,造成计量精度差。 (3)、整个产品生产过程采用人工手动控制,劳动强度大,差错率高,废品率高,致使产品质量控制困难大、生产效率低。 (4)、为了适应产品规模化、高质量生产的需要,系统的布局、控制模式、管理软件系统均需要有重新设计、实施。 2、用户需求分析 (1)、产品规模生产要求系统具有更大的产能、更高的稳定性; (2)、降低人工上料劳动强度、提高计量精度; (3)、固体及液体物料均应自动上料、自动计量; (4)、每次生产的不同配方(原料配比)均可在电脑上进行操作; (5)、生产过程实现自动化控制。 二、本方案自动上料配料系统组成 生产线配料主要完成水和4中液料的配料混合。计量罐单独设置,液体原料分开计 量加料,现场3排搅拌釜分别为1排3个搅拌罐、2 排3个搅拌罐、3排5个搅拌罐。 1、原料罐四个,分别盛放四种不同的液体原料;水料罐1个,用于暂存水,预留用水 量。现场分别在3排搅拌罐的上部设置5T原料计量罐1台,15T水计量罐1台; 2、每个原料罐底部都安装有送料管道(管道口径DN65),分别由自动阀门和手动阀门 控制开关,每种液料的自动阀门安装在靠近管道出口位置,由送料泵负责将料通过

工业自动配料系统的组成与设计

工业自动配料系统的组成与设计 石家庄铁路工程职业技术学院 张庆彬 毕丽红 摘 要:详细介绍了工业自动配料系统的组成和设计及配料技术的进展,并对影响配料精度的主要因素进行了分析。 关键词:工业自动配料系统;组成;设计;精度分析 Abstract:C om position and design of automated industrial batching system and the latest batching technologies are de2 scribed.Als o factors that in fluence batching accuracy are discussed. K eyw ords:automated industrial batching system;com position;design;accuracy analysis 自动配料系统是对粉粒或液体物料进行单秤称 重并按所选配方混合的工业过程进行实时监控管理 的自动化系统,已广泛应用于冶金、建材、化工、 医药、粮食与饲料等行业。工业配料系统的特点是: (1)配料现场粉尘大,环境恶劣; (2)各组份在配方中所占比例不同,有时甚至差异悬殊; (3)配料速度和精度要求高; (4)配方可能经常变换、调整; (5)物料可能受环境温度、湿度影响 。 1 称重配料系统的组成 一般的自动配料系统由以下几部分组成: (1)给料部分 给料部分是从料仓(或储罐)向称重设备中加料的执行机构。根据物料的不同特性,选用不同的给料设备,如电磁振动给料机、螺旋给料机、单(双)速电磁阀等。 (2)称量部分 称量部分由传感器、标准连接件、接线盒和称量斗组成,与称量仪表一起进行物料的称量以及误差的检测。 (3)排料设备 排料可以是称重设备(减量法)或排放设备(增量法、零位法)。通常由排空阀门、电磁振动给料机、螺旋给料机、电(气)动阀门等组成。所有设备均应根据现场的工艺条件和物料的性质等进行设计和选择。 (4)控制系统 配料控制系统由称量仪表、上位工控机、可编程控制器及其他控制器件等组成。典型的配料控制系统如图1所示。在一些比较简单的称重配料系统中,也可以采用工业计算机(IPC)加数据采集板卡的形式进行配料的控制。 (5)校秤系统 配料系统传感器应定期进行调校,以保证系统配料精度。 图1 配料控制系统 2 配料技术的最新进展 目前,称重配料系统的流程控制几乎全部由可编程控制器(P LC)来实现,上位计算机主要用于配方管理、屏幕人机对话和称重资料的存储打印等工作。随着微处理器技术的发展,配料系统中的称量仪表由最初的专用积木式仪表发展为智能化的工业控制终端以及专门的配料控制器。配料控制器是用来控制一种或多种物料的配制的微电脑系统,可以完全或部分取代可编程控制器,实现配料的自动化。称量仪表的功能也由最初的资料显示发展为具有自诊断、自动零位跟踪、置零去皮、预置点输出、动态称重、数据通信等多项功能。 近年来,随着现场总线技术的推广,将传统的

温度控制器课程设计要点

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度控制器 学生姓名 专业班级 学号 院(系)信息工程学院 指导教师 完成时间 2015年12月31日

郑州科技学院 模拟电子技术课程设计任务书 专业 14级通信工程班级 2班学号姓名 一、设计题目温度控制器 二、设计任务与要求 1、当温度低于设定温度时,两个加热丝同时通电加热,指示灯发光; 2、当水温高于设定温度时,两根加热丝都不通电,指示灯熄灭; 3、根据上述要求选定设计方案,画出系统框图,并写出详细的设计过程; 4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图,并列出所有的元件清单; 5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书. 三、参考文献 [1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55. [2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28. [3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15. [4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25. [5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13. [6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29. 四、设计时间 2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日 指导教师签名: 年月日

本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。本文设计了一种温度控制器电路,该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。主要由电源模块,温度采集模块,继电器模块组成。 现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进,很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代,本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统,用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。但系统预留了足够的扩展空间,并提供了简单的扩展方式供参考,实际使用中可根据需要改成多路转换,既可以增加湿度等测控对象,也能减少外界因素对系统的干扰。 首先温度传感器把温度信号转换为电流信号,通过放大器变成电压信号,然后送入两个反向输入的运算放大器组成的比较器电路,让电位器来改变温度范围的取值,最后信号送入比较器电路,通过比较来判断控制电路是否需要工作。此方案是采用传统的模拟控制方法,选用模拟电路,用电位器设定给定值,反馈的温度值与给定的温度值比较后,决定是否加热。 关键词:温度传感器比较器继电器

自动上料配料系统方案.(DOC)

自动配料灌装生产线计量系统方案 一、企业现有生产过程情况概述 目前企业的生产过程基本为:粉料采用人工称料用行车或叉车人工运料、手工填料的方式,液料采用称重计量,人工泵送料,反应釜一般采用手动变频启动方式、水计量采用就地显示流量计,需要人工看数手动控制开关,从以上看出企业目前基本没有自动计量及传输控制设备。 1、现存问题 (1)、人工上料,劳动强度大,速度慢; (2)、液体原料采用桶装称重计量或流量计显示,桶内残留和流量计显示误差,造成计量精度差。 (3)、整个产品生产过程采用人工手动控制,劳动强度大,差错率高,废品率高,致使产品质量控制困难大、生产效率低。 (4)、为了适应产品规模化、高质量生产的需要,系统的布局、控制模式、管理软件系统均需要有重新设计、实施。 2、用户需求分析 (1)、产品规模生产要求系统具有更大的产能、更高的稳定性; (2)、降低人工上料劳动强度、提高计量精度; (3)、固体及液体物料均应自动上料、自动计量; (4)、每次生产的不同配方(原料配比)均可在电脑上进行操作; (5)、生产过程实现自动化控制。 二、本方案自动上料配料系统组成 生产线配料主要完成水和4中液料的配料混合。计量罐单独设置,液体原料分开计量加料,现场3排搅拌釜分别为1排3个搅拌罐、2 排3个搅拌罐、3排5个搅拌罐。 1、原料罐四个,分别盛放四种不同的液体原料;水料罐1个,用于暂存水,预留用水 量。现场分别在3排搅拌罐的上部设置5T原料计量罐1台,15T水计量罐1台; 2、每个原料罐底部都安装有送料管道(管道口径DN65),分别由自动阀门和手动阀门 控制开关,每种液料的自动阀门安装在靠近管道出口位置,由送料泵负责将料通过

(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计

基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。 1.2要求 (1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。 (2)当液位低于某一值时,停止加热。 (3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 (4)无竞争-冒险,无抖动。 1.3技术指标 (1)温度显示误差不超过1℃。 (2)温度显示范围为0℃—99℃。 (3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。 (4)检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识,采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案: 方案一:采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。 方案二:采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节省了电 ,但编程比较复杂,亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大,因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。

(完整版)基于PLC的自动配料系统毕业设计

毕业设计(论文)任务书 专业电气自动化 一、课题名称:基于PLC的自动配料系统设计 二、主要技术指标:系统配料精度:±1%,首尾滚筒距: 2~6m,常用带速: 0.01-0.05m/s 物料密度0.75~2.0t/h,灵敏度:2mv/v 准确度等级:c3级综合误差:±0.02%最大 称量最大安全负荷: 150%最大称量极限过负荷:200%最大称量,称重传感器输入信 号范围 0~30mv,速度传感器输入信号范围: 0~20Hz, RS485串行通讯接口。 4、操作界面要求显示每种物料的下料设定值、实际下料值;通过界面上设置的启动、停车 按钮实现整个系统的开停。 [2]章皓,王先忧,应力刚.可编程控制器在配料自动控制系统中的应用[J].机电工程 [3]秦益霖,MPS课程项目 [4]段梅,李新,PLC在混料控料系统的应用[J]。1997,23(10):30—32,41 [5]张本举,自动配料系统的设计,中国铝业中州分公司计控室,2000年 学生(签名)2010 年 5 月7 日 指导教师(签名)2010 年5 月10 日 教研室主任(签名)2010 年5 月10 日

系主任(签名)2010 年 5 月12 日

毕业设计(论文)开题报告

基于PLC的自动配料系统设计目录 摘要 Abstract 第1章课题来源背景 (1) 1.1.1 课题来源……………………………………………………………………1.1.2 研究的目的和意义…………………………………………………………1.2 设计任务与总体方案的确定………………………………………………. 1.2.1 设计任务……………………………………………………………………… 1.2.2 总体设计方案的确定……………………………………………………… 第2章PLC概述 (1) 2.1 PLC的发展历史................................................. (3) 2.2 PLC的硬件和软件 (4) 2.3 PLC的通讯联网…………………………………………………………… 2.4 PLC的注意事项.....................................................................第3章配料系统简介. (5) 3.1 自动配料系统的特点及优点 (6) 3.2 自动配料系统的组成 (8) 3.3 配料技术的最新进展 (11) 第4章自动配料系统设计 (14) 4.1 称重方式选择 (14) 4.2 给料方式选择…………………………………………..……….. ………….1 5. 4.3 生产线结构 (16) 4.4 配料系统的组成……………….………………………..…………………... 4.5 输送装置的设计………………………………..…………………………….. 4.6 计量系统的设计........................................................................ 第5章控制系统的硬件设计. (19) 5.1 PLC的选配 (19) 5.2 S7—200的特征 (20) 5.3 S7—200的主要组成部件 (23) 第6章系统的软硬件设计 (30) 第7章系统的监控组态 (43) 第8章结束语 (58) 参考文献

自动配料控制系统文献综述

自动配料控制系统文献综述 1 前言 自动配料系统在轻工、纺织、塑料、食品、制药、化工等行业得到了广泛应用, 并具有很好的发展前景。通过许多关于自动配料控制系统的文献,设计出自动配料系统具有通用性强、自动化程度高、工作可靠性高、人机界面友好、可进行远距离控制、成本低廉等特点。 当前针对某一行业, 配料仪器所用传感器种类、量程基本固定,配料的种类数基本固定, 因此, 目前的配料仪器产品使用场合单一, 针对不同行业, 要设计出不同的配料仪器, 使大批量生产难于实现, 这就使得资源的利用率不高, 产品生产成本过高。因此, 能够开发出可适配多种不同类型的传感器, 具有智能去皮、精确配料、配料种类数由操作人员选择的新型配料仪, 具有广泛的应用价值。本设计就是以基于单片机为核心, 设计出能适配不同种类传感器和应用于不同行业的通用型自动配料仪。 2 国内外现状 近年来我国的配料工业发展迅速,小型配料系统的设备性能有了很大提高。自动配料装置的核心设备是配料秤,配料秤性能好坏,将直接影响配料质量的优劣。用微机代替控制仪表进行称量配料,可以对称量误差进行自动补偿,保证配料的准确性,通过微机的键盘和显示器方便进行人机对话,还科研调用管理完成参数设置,

检查和修改工艺设定值,并监视称量配料的生产过程,发现故障及时报警,通过打印机及时打印生产报表,自动完成统计工作。这样,可以降低原料消耗,提高产品质量,实现生产过程的实时动态监视,配料精度低主要原因是电子秤系统的动态X 围小,而可靠性主要是中间继电器和过程控制的微机控制系统的可靠性低所致,针对实际问题,采用可编程控制器来代替中间的继电器和过程控制的微型机,为了实现生产过程的动态监视,使用微型机与PLC通信,在屏幕上显示出动态生产数据。可靠性是重要的质量指标,由于机械工艺,电子元件等基础,工业发展的滞后,国内电脑配料系统可靠性与国外产品相比尚有一定差距。 主要面临的问题是: ( 1)不同行业使用的传感器不同, 输出的电信号不同, 这就给信号的初期放大处理和程序设计带来困难。 ( 2)不同行业配料种类数不同, 控制信号数不同, 这就给控制电路和处理程序的设计带来困难。

基于PLC的自动送料装车系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目基于PLC的自动送料装车系统设计 指导教师 学生姓名 学号 专业机械设计制造及其自动化 教学单位 二O 一二年五月一日

德州学院毕业论文(设计)开题报告书 2011年12月12日院(系)机电工程系专业机械设计制造及其自动化 姓名学号 论文(设计)题目基于PLC的自动送料装车系统设计 一、选题目的和意义 P LC是一种以微处理器为基础的新型工业控制装置,它集计算机技术、自动控制技术、通信技术于一体,具有结构简单,性能优越,可靠性高,使用、维修方便等特点。因此PLC 已广泛应用于电力、机械制造、化工、汽车、钢铁、建筑、水泥、石油、采矿、纺织、造纸、环保、种植、广告及娱乐等各行各业。应用PLC已成为一个世界潮流,学好、用好PLC已显得越来越重要。由于PLC所具有的优点及其它控制设备无法比拟的性价比,因此PLC拥有十分广阔的发展前景和市场 在设计该PLC送料装车系统时,可以将以前学过的基础课程知识融汇到本次设计当中,可以更加深入地了解了更多的PLC知识。 二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势 随着科学技术的日新月异,自动化程度要求越来越高。作为工业自动化控制系统的PLC,是综合了继电器、接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计、制造和发展的,从而使PLC具有许多其他控制器所无法相比的优点。因此PLC已广泛应用于电力、机械制造、化工、汽车、钢铁、建筑、水泥、石油、采矿、纺织、造纸、环保、种植、广告及娱乐等各行各业。随着PLC技术的推广和应用,其成本也在不断下降,PLC的应用领域越来越广泛,几乎可以说,只要有控制系统存在的地方就需要PLC。本自动送料装车系统就采用目前比较流行的PLC编程控制,因此适应能力比较强。自动送料装置一般都是在条件比较恶劣的环境下运行,对装置的要求比较高,传统的装置都是用继电器等一些器件组成,这些装置不仅线路复杂,而且在恶劣的环境下稳定性很差,线路很容易出现故障,致使生产效率大大降低,而此次运用PLC编程控制,不但解决了系统的稳定问题,而且还可以节省装料时间,提高生产效率。

基于单片机的温度控制系统设计报告

基于单片机的温度控制系统设计报告

智能仪器仪表综合实训 题目基于单片机的温度控制系统设计 学院 专业电子信息工程 班级 (仪器仪表) 学生姓名 学号 指导教师 完成时间:

目录 一、系统设计---------------------------------------------------------第 1 页 (一)系统总体设计方案----------------------------------------------第 1 页 (二)温度信号采集电路选择和数据处理--------------------------------第 3 页 (三)软件设计------------------------------------------------------第 3 页二、单元电路设计-----------------------------------------------------第 5 页 (一)温度信号采集电路----------------------------------------------第 5 页 (二)步进电机电路------------------------------------------------- 第 5 页(三)液晶显示模块---------------------------------------------------------- 第6 页 (四)晶振复位电路--------------------------------------------------第 7 页三、总结体会--------------------------------------------------------------------------------------第 7 页 四、参考文献-------------------------------------------第 8 页 附录:程序清单------------------------------------------第 8 页

基于某PLC的自动配料系统

航空大学课程设计 题目: 基于PLC的自动配料系统专业: 自动化 班级:110441班 学号: 姓名: 指导老师:

摘要 自动配料系统是集输送、计量、配料、定量等功能于一体的动态计量系统,在建材、化工、冶金、矿山、电力、食品、饲料加工等行业中得到广泛应用。随着科学技术的发展,工业化程度的提高,常需要对自动配料系统中输送的流量进行调节、控制达到准确的配比。 本论文主要针对自动配料系统恒流量控制达到配比的控制要求,设计一套基于PLC的自动配料系统,并使用触摸屏开发运行管理界面。自动配料系统由可编程控制器(PLC)、变频器、皮带驱动电动机、称重传感器等构成。系统包含三台皮带驱动电动机,它们根据需要依次顺序启动。采用变频器实现对三相电动机的变频调速。称重传感器对物料进行称重并实时计量,PLC计算出实时流量及累计流量,比较设定值与实际流量的偏差经PID调节改变输出信号以控制变频器对皮带驱动电动机的速度调节,从而实现恒流量控制,并对系统进行监控。 关键词:自动配料,变频调速,PID调节,PLC

目录 摘要 ....................................................................................................................................................... I Abstract................................................................................................................................................ I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景及意义 (1) 1.2 自动配料系统 (1) 1.2.1 电子皮带秤 (1) 1.2.2 可编程控制器(PLC) (2) 1.2.3 变频器 (3) 1.3 本课题主要研究容 (3) 第二章自动配料系统理论分析及方案确定 (5) 2.1 自动配料系统理论分析 (5) 2.1.1 电子皮带秤称重原理 (5) 2.1.2 流量控制原理 (6) 2.2 自动配料系统控制方案的确定 (8) 2.2.1 自动配料系统控制方案的确定 (8) 2.2.2 自动配料系统的组成及控制原理 (8) 第三章自动配料系统的硬件设计 (11) 3.1 系统主要配置的选型 (11) 3.1.1 皮带驱动电动机的选型 (11) 3.1.2 PLC及其扩展模块的选型 (11) 3.1.3 变频器的选型 (13)

计算机控制自动配料系统设计

计算机控制自动配料系统设计 Mingjun Zhao Electronic and information engineering, Hubei University Wuhan, China 摘要: 工业企业成分是在程序的生产过程中最重要的成分决定的精度直接影响最终产品的质量,这设计了一套工业生产的自动计算机配料系统,并取得了良好的应用。 关键词:计算机控制;配料系统;工业企业;生产过程 一简介 计算机自动配料是最重要的一个流程工业企业生产过程,称为“咽喉”的过程中,配料的精度直接影响质量的决定最终产品和落后的配料设备和技术,不仅效率低,而且材料的成分不正确,人工操作和人工因素的成分联系。实现高精度自动配料系统设计对计算机工业企业生产具有十分重要的意义。本文设计了一套计算机自动配料系统企业完全抛弃手工操作,原料进入科学数字生产,个人也从灰尘和认真的工作环境恶劣的噪声。不仅如此,表优质配料更带来了我们产品的质量和生产效率。 二混合控制的组成系统结构与工作原理 自动配料由工控机、PLC电脑控制系统、送料控制装置等,其控制结构如下: 每个传感器信号进行直接进入相应的称重控制器,通过串口或Modbus协议称重控制器将重量信号传输到计算机,计算机根据配料称重控制各原料仓配料最终控制阀,添加所需的原料重量。 可编程控制器或智能输入/输出模块主要学习原材料仓库和配料阀状态并发送控制开关所有仓门信号 工业计算机是系统的核心,主要是在完成各种配方和原材料管理;控制原材料的添加顺序;添加量和在配料过程数据的管理与分析。 三配料控制系统软件设计 计算机软件可以使用支持标准MODBUS协议的计算机监控软件,如WinCC,力控制等,或直接使用C,C++,java,确保计算机高级语言的一个以及可编程控制器和称重控制器的

自动,送料装车系统

自动送料装车系统控制设计 摘要送料装车控制系统在冶金、采矿运输、和生产制造等许多领域中都得到了普遍的应用,它通过自动输送设备实现物料的传输、接收、装运、处理、装配和存储的自动化,把工厂的各个生产部门、各个储存点联系起来。送料装车控制系统的工作环境通常比较恶劣,设备所处环境一般粉尘较大、操作分散,所以对送料装车控制系统工作的安全性、可靠性、维护简便性要求比较高。用可编程控制器(PLC)控制的自动送料装车动作稳定,具备连续可靠的工作的能力。本文以日本三菱FX2N系列PLC为主控制器控制运料小车的自动往返顺序的控制,实现了送料车的装料、送料、卸料的功能。次系统主要是由基本设备、运料存储装置和控制系统三大部分组成,重点研究自动化生产线的控制。 关键词自动送料装车,PLC,控制系统 ABSTRACT Key Words:

1绪论 1.1自动送料装车控制的发展 送料装车设备广泛地应用于建材、冶金、煤炭、电力、化工、轻工等工业生产部门。老式送料装车设备因为没有计量而存在多装、少装的问题。特别是在运输的过程中,不允许车辆超载,多装了,得卸掉,少装了,得进行二次装车,使得装车工作进行非常缓慢。 随着当今社会科学技术的发展,各类物料输送的生产线对自动化程度的要求越来越高,原有的生产送装料设备已经远远的不能满足当前高度自动化的需要。由于控制系统的不断发展和革新,使得生产线的运输控制也将得到不断的改善和生产效率的不断提高,送料装车的控制经历了以下几个阶段: 1.手动控制:在20世纪60年代末70年代初期,便有一些工业生产采用PLC来实现送料装车的控制,但是限于当时的技术还不够成熟,只能采用手动的控制方式来控制机器设备,而且早期送料装车控制系统多为继电器和接触器所组成的复杂控制系统,这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷,几乎无数据处理和通信功能,必须要有专人负责操作。 2.自动控制:在20世纪80年代,由于计算机的价格普遍下降,这时的大型工控企业将PLC充分的与计算机相结合,通过机器人技术,自动化设备终于实现了PLC在送料装车控制系统中自动控制方面的应用。 3.全自动控制:现阶段,由于PLC技术向高性能、高速度、大

自动温度控制系统的设计开题报告

附表1 铜陵学院学生毕业论文(设计)选题审批表院部:专业:

附表2 铜陵学院毕业论文(设计)任务书 同学:你好! 你所预选的毕业论文(设计)题目自动温度控制系统的设计经审定已通过,你可以进入研究(设计)阶段,请你按照以下进程要求完成毕业论文(设计)的研究设计任务。 一、在指导教师的指导下,进一步明确所选课题的目的和意义。 二、根据选题进行广泛调研,并检索主要参考文献。 三、拟定研究(设计)方案(包括内容、方法、预期目标、进度安排等)。 四、毕业论文(设计)的主要内容(或主要技术要求与数据):主要 是设计一个温度自动控制系统,用单片机控制,数字温度传感器采集数据, 并用LCD液晶显示器模块显示。它属于一个恒温系统。通过单片机处理,并 发出指令,使用继电器控制、隔离。 五、编写毕业论文(设计)提纲。 六、将包含上述内容的开题报告于 2015 年 1 月 6 日前送 交指导老师,并于 2015 年 1 月 15 日前完成开题。 七、请你于 2015 年 4 月 20 日前完成毕业论文(设计)的初 稿。 八、请你在 2015 年 4 月 22 日至 5 月 31 日之间反复修改 初稿(要求不少于三次)。 九、请你于 2015 年 6 月 20 日前把符合铜陵学院毕业论文(设 计)撰写格式要求的纸质定稿和相关的附件等材料,按要求装订一式三份, 连同对应的电子文档送交指导老师。 十、你的毕业论文(设计)如果通过了答辩资格审查,请于 2015 年 6月 20 日前准备参加本学院统一组织的毕业论文(设计)答辩(具体答辩

时间另行通知)。 十一、如果你的联系方式发生变动,应及时通知你的指导老师。 指导教师电话: E-mail: 学生电话: E-mail: 指导教师签名:学生签名: 下达任务日期: 2014 年 12 月 23 日接受任务日期: 2014 年 12 月24 日注:本任务书一式两份,一份交给学生,一份指导教师留存。 附表3 铜陵学院毕业论文(设计)开题报告

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