自动配料系统控制的PLC课程设计

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PLC课程设计说明书

题目：自动配料系统控制的PLC设计

二级学院（直属学部）：

专业：班级：

学生姓名：学号：

指导教师姓名：职称：

年月日

PLC课程设计任务书

专业：班级：

1.绪论 (1)

2.课题介绍 (2)

3.设计内容及要求 (4)

3.1控制要求 (4)

3.2设计要求 (4)

3.3 控制原理介绍及图示 (4)

3.4 控制方案 (5)

4.硬件设计 (5)

4.1元器件选择 (5)

4.2元器件清单 (5)

4.3 硬件控制原理图 (6)

5.软件设计 (7)

5.1 设计思想 (7)

5.2 I/O地址表 (7)

5.3 程序设计与说明 (8)

6.运行调试 (10)

7.小结 (11)

8.参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 附录 (12)

1.主电路 (12)

2.控制电路 (13)

3.完整的梯形图 (14)

一．绪论

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。

目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的PLC从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。但是，仍然沿用着顺序扫描、程序控制等基本模式及CPU+通信+I/O的基本结构。

PLC之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求：高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节省了用户时间和成本。PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件，而

上端一般是面向用户的微型计算机。人们在应用它时，可以不必进行计算机方面的专门培训，就能对可编程控制器进行操作及编

PLC是采用大规模集成电路、微型计算机技术和通信技术的发展成果，逐步形成具有多种优点和微型、小型、中型、大型、超大型等各种规格的PLC系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。它最适合用于以开关量为主的控制功能；通过模拟/数字（A/D）转换器和数字/模拟（D/A）转换器，也可以控制模拟量，例如控制温度、压力、流量、成分等参数。

PLC的主要特点：

1、可靠性高。

2、结构形式多样，模块化组合灵活。

3、功能强大。

4、编程方便。

5、适应工业环境。

6、安装、维修简单

7、与DCS相比，价格低。

8、当前PLC产品紧跟现场总线的发展潮流。

二．课题介绍

全自动配料控制系统在各个行业的应用已屡见不鲜，如：冶金，有色金属，化工，建材，食品等行业。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，开放性，免维护性，可扩展性是工厂自动化FA所追求的一致目标。

2.1 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、湿度影像；

在工业生产中，经常会遇到以上情况。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。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。专利技术解决物料结拱、粘稠液体物料传送、配料过程中下料冲击和空中悬料误差的自动校正等问题，提高了配料精度。

2.2 自动配料系统的组成

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。排料设备：排料可以是称重设备（减量法）或排放设备。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。

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

（4）校称系统：配料系统传感器应进行定期调校，以保证系统配料精度。2.3 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（PLC）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储存打印等工作。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机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置的微电脑系统，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动诊断、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，将传统的配料控制系统改进为基于现场总线的控制系统成为科技进步的必然趋势。目前，许多用于配料的称重仪表已经有了Profibus等现场总线接口，使基于现场总线的配料控制系统成为可能，基于现场总线的配料控制系统正在迅速推广。

三．设计要求及内容

3.1.控制要求

系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。

3.2.设计要求

·（1）PLC要实现各种下料量的采集，喂料装置的启停，物料下料量的控制；·（2）组态操作界面能显示设备的运行，停车，故障；

·（3）通过界面上设置的启动，停车按钮实现整个系统的开停；

·（4）实现报警功能；

3.3.控制原理

皮带输送机由料斗，皮带，检测系统和装车系统组成。其工作原理是通过检测料斗量来对整个系统进行控制。当料斗物料不足时料斗进料，当料斗物料充足时，车到位皮带依次延时2秒启动，料斗进行卸料，当车装满时皮带依次停止，料斗关闭。输送过程结束。自动配料系统模拟实验面板图如下所示：

3.4.控制方案

1.根据课程设计任务书上提出的控制要求选择系统方案与控制方式。

2.合理选择元器件型号，正确选择进行硬件电路的设计与软件的调试。

3.完成电路设计，编写完成实时控制程序或编写完成仿真程序。

4.调试和完善控制系统，使之满足控制要求。

5.编写课程设计说明书。

四．硬件设计

4.1.元器件选择

PLC机型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，建议选用整体式结构的PLC；其它情况则最好选用模块式结构的PLC。

4.2.元器件的清单

4.3硬件设计原理图

开关PLC元件信号控制

五软件设计

5.1.设计理想

（1）软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图，在程序设计的时候最好将使用的软元件（如内部继电器、定时器、计数器等）列表，表明用途，以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。（2）模拟调试。将设计好的程序下载到PLC主单元中。由外界信号源加入

测试信号，可用按钮或小开关模拟输入信号，用指示灯模拟负载，通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况，观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计的要求，并及时修改和调整程序，知道满足设计要求为止。

5.2．I/O表

5.3.程序及说明

初始状态下，若传感器S1为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开始进料，若传感器S1为ON，进料阀关闭。

装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON时，红灯信号灯

L2亮，绿灯L1灭。

当限位开关SQ1置为ON时，电动机M4启动，指示灯L3亮，经过2S后；在启动电动机M3，指示灯L4亮，经过2S后；在启动电动机M2，指示灯L5亮，经过2S后；在启动电动机M1，指示灯L6亮。

在经过2S后，出料阀D2打开，物料经过料斗出料，当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭。

经过2S后，电动机M1停止，指示灯L3灭；在经过2S后，电动机M2停止，指示灯L4灭；在经过2S后，电动机M3停止，指示灯L5灭；在经过2S后，电动机M4停止，指示灯L6灭。

红灯L2灭，绿灯L1亮，表明车可以开走。按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。

六运行调试

1.调试说明

系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。红灯L2灭，绿灯L1亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OOF（料斗中的物料已满），则停止进料（D4亮）。当S1置为ON（料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S 后，再启动启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才打开出料阀，物料经料斗出料。当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。停机控制时按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行，料斗关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。此时整个系统完全停止。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，料斗出料口关闭，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M1故障，M1，立即停，料斗出料口D2关闭，经过2秒延迟，M2停。在经过2秒，M3停止。经过2秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行2秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。

2.调试过程记录

软件仿真调试过程记录

7.小结

本实验采用PLC控制方式来实现自动配料系统，实现物料传送、下料控制、故障检测等功能。配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。整个系统自动进行提高了配料精度和速度。

在本次课程设计中，得到了老师和同学的帮助，借此机会向他们表示诚挚的谢意。通过这一阶段的努力，我对《可编程序控制器原理及应用》这门课程有了更深刻的理解，对PLC的正确编程、调试更加熟练，对我们将来工作有很大的帮助。这次自动配料系统模拟的设计与老师、同学的帮助、鼓励是分不开的。

.参考文献

·电气控制与可编程控制器技术

·基于三菱FX2N PLC实验指导书

·微机自动化配料控制系统

·自动配料系统的设计

附录

1.主电路图

2.控制电路图

开关PLC元件信号控制

3.程序（梯形图）

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)

自动控制系统课程设计说明书

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文）课程名称：自动控制理论课程设计设计题目：直线一级倒立摆控制器设计院系：电气学院电气工程系班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：2016.6.6-2016.6.19 手机：工业大学教务处

*注：此任务书由课程设计指导教师填写。

直线一级倒立摆控制器设计摘要：采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性，运用根轨迹法设计了控制器，增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析，将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标，检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法，非常的直观、简便，在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象，了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡，光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡，计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。

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

组态王课程设计报告__混合配料监控系统

.. . .. . 自动化专业控制系统软件设计指导教师：题目：混合配料监控系统实现软件：组态王组别：学生姓名：学生班级：完成日期：

目录一、组态王软件概述 (1) 二、设计背景 (1) 三、设计题目以及要求 (1) 1 题目 (1) 2 对象描述 (1) 3 测量信号 (1) 4 控制要求 (1) 5 设计内容 (1) 四、实验目的 (1) 五、实验步骤 (1) (一) 创建组态画面 (1) (二) 程序设计 (1) 六、结束语 (1) 七、参考书目 (1) 一、组态王软件概述组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于议题，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它给予Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统，用户可以在企业网络的所有层次

的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本以及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和鼓掌诊断，到网络结构的分布式大型集中监控管理系统的开发。组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统组成。工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对一游工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。

饲料厂配料自动控制系统

饲料厂配料自动控制系统摘要饲料生产在我国的工业发展过程中占有重要的地位，而配料工序又是重中之重，其配料精度直接影响着饲料产品的质量。随着现代电子技术的发展和电路集成度的大幅度提高，工业器件及芯片在功能及结构上均发生了很大的变化，为研究高精度的自动控制系统提供了可能性。在对饲料生产工艺流程和称重过程进行深入分析的基础之上，结合实际，对系统进行了部分设计。硬件方面：据系统对精度等的要求选择了运行所需器件，尤其是传感器、A/D采集卡的选择；设计了传感器电源电路、信号处理电路，并对传感器的串并联进行了比较，此外还设计了驱动电动机等执行机构的电路；简要介绍了抗干扰措施及接地需注意的一些问题。关键词配料精度；传感器；采集卡针对饲料厂的生产现状，我们在原有饲料生产的控制过程中，研究适用的自动控制管理系统。该系统的实现，能为饲料加工行业提高质量水平节省大量的人力、物力，大幅度提高劳动生产率，并且是生产优质饲料的可靠保障。 1 系统总体方案设计 1.1 系统的总体结构本系统采用工控机全控方式，即以工控机为核心，通过输入输出卡，通讯板卡等与传感器，中间继电器等相连，工控机程序控制中间继电器的动作，再由中间继电器的动作来控制控制电动机启停的的接触器以及各个阀门的电磁线圈等，完成投料、放料等各个生产环节，处理各项生产管理数据及远程联网等功能。系统框图如图1所示。 1.2 系统的工艺流程主要工艺设备：①螺旋给料机—用于输送和分配原料；②电子配料秤—用于饲料称重；③电动闸门—用于控制进料；④料位器—用于检测控制筒仓里原料的料位；⑤混合机—用于把各种不同品质的饲料进行混合。系统工艺流程简介： 1-8号配料仓分别装有不同品质的8种原料（本文以8个料仓为例进行分析）；1-8号上面8个料位器分别用来检测1-8号配料仓中原料是否充足，如原料供给达到此位置，料位器给出信号，控制此料仓的卸料阀门关闭，停止卸料；9-16号下面8个料位器分别用来检测1-8号配料仓是否缺料，如原料供给达到此位置，料位器给出信号，控制此料仓的卸料阀门打开，开始卸料；1-8号螺旋给料机负

自动控制课程设计~~~

指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学移通学院自动控制原理课程设计报告系部：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：设计时间：2013年12 月重庆邮电大学移通学院制

目录一、设计题目二、设计报告正文摘要关键词设计内容三、设计总结四、参考文献

一、设计题目《自动控制原理》课程设计（简明）任务书——供2011级机械设计制造及其自动化专业（4-6班）本科学生用引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面分析和综合。一设计题目：Ｉ型二阶系统的典型分析与综合设计二系统说明：该Ｉ型系统物理模拟结构如图所示。系统物理模拟结构图其中：Ｒ＝1MΩ；C =1uF；R0=41R 三系统参量：系统输入信号：x(t)；系统输出信号：y(t)；

四设计指标：设定：输入为x(t)=a×1（t）（其中：a=5）要求动态期望指标：M p﹪≤20﹪；t s≤4sec；五基本要求： a)建立系统数学模型——传递函数； b)利用根轨迹方法分析和综合系统（学号为单数同学做）； c)利用频率特性法分析和综合系统（学号为双数同学做）； d)完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验；六课程设计报告： 1.按照移通学院课程设计报告格式写课程设计报告； 2.报告内容包括：课程设计的主要内容、基本原理； 3.课程设计过程中的参数计算过程、分析过程，包括：（1）课程设计计算说明书一份；（2）原系统组成结构原理图一张（自绘）；（3）系统分析，综合用精确Bode图一张；（4）系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）； 4.提供参考资料及文献 5.排版格式完整、报告语句通顺； 6.封面装帧成册。

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

自动称重配料控制系统公司

广州南创自动称重配料控制系统 1、什么是自动称重配料控制系统？自动称重配料控制系统在茶叶、药品、味精、白糖等颗粒状产品的包装现场，需要精确、操作简便的称重装置和快速、可靠的给料机构。可利用单片机控制技术设计自动自动称重配料控制系统，实现物料的实时称重与定量输送，从而克服传统机械称重设备精度低、操作复杂、需人工送料等缺点，对提高产品整体的包装效率起到关键性作用。本文介绍了基于Crystal公司的高精度24位串行A/D转换CS5532的自动自动称重配料控制系统设计。配合电磁振动器构成的振动传送机构，以及点阵型液晶显示模块，可达到简便易用、自动定量的目的。广州南创自动称重配料控制系统有限公司在过程称重配料、物位测量、测力检测分析三大类仪器仪表以及相关成套传感器工控系统、工业设备的开发﹑生产﹑销售、技术服务上通过专业、精准的称重配料，使用户提高了产品质量，配料控制系统所具备的强大的生产数据统计功能，为用户生产的科学管理提供了强有力的保证。产品遍及冶金、钢铁，煤炭，化工、建材、食品、石油、橡塑、有色、能源、环保、物流、粮油饲料、矿业、铁路、煤矿、港口、实验室、建筑、道路施工、装配制造业等众多工业领域广泛应用。主要工程涉及：油库SCADA控制、环保自动化、化工自动化、称重配料，WMS（仓库管理）、立体仓库、输送线分拣跟踪、工厂生产线自动化、上位机信息管理等多个方面。迄今为止，南创自动化承揽的各种控制系统已投入运行的有上百套之多，赢得了客户的普遍赞誉。广州南创自动称重配料控制系统有限公司主要为电力、煤炭、冶金、钢铁、建材、化工等行业供应称重、检测与自动化控制等相关产品、技术服务以及系统，并提供方案、评估与技术改造。通过了解、吸收、传播世界先进的称重，检测，自动化控制技术，为促进测量与自动称重配料控制系统领域的进步架桥铺路。[1] 自动称重配料控制系统八大优势：广州南创称重配料控制系统具有成熟的行业应用，工控自动化系统简单的现场操作，以及称重系统工程不同的原料的储存、输送、称重配料、除尘、物料混合、包装灌装等多种设备具有灵活的配料形式，再加上方便

(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

自动控制原理课程设计实验

上海电力学院自动控制原理实践报告课名：自动控制原理应用实践题目：水翼船渡轮的纵倾角控制船舶航向的自动操舵控制班级：姓名：学号：

水翼船渡轮的纵倾角控制一．系统背景简介水翼船(Hydrofoil)是一种高速船。船身底部有支架，装上水翼。当船的速度逐渐增加，水翼提供的浮力会把船身抬离水面(称为水翼飞航或水翼航行，Foilborne)，从而大为减少水的阻力和增加航行速度。水翼船的高速航行能力主要依靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。航向自动操舵仪工作时存在包括舵机（舵角）、船舶本身（航向角）在内的两个反馈回路：舵角反馈和航向反馈。当尾舵的角坐标偏转错误!未找到引用源。，会引起船只在参考方向上发生某一固定的偏转错误!未找到引用源。。传递函数中带有一个负号，这是因为尾舵的顺时针的转动会引起船只的逆时针转动。有此动力方程可以看出，船只的转动速率会逐渐趋向一个常数，因此如果船只以直线运动，而尾舵偏转一恒定值，那么船只就会以螺旋形的进入一圆形运动轨迹。二．实际控制过程某水翼船渡轮，自重670t，航速45节（海里/小时），可载900名乘客，可混装轿车、大客车和货卡，载重可达自重量。该渡轮可在浪高达8英尺的海中以航速40节航行的能力，全靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求该系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。

上图：水翼船渡轮的纵倾角控制系统已知，水翼船渡轮的纵倾角控制过程模型，执行器模型为F（s）=1/s。三．控制设计要求试设计一个控制器Gc（s），使水翼船渡轮的纵倾角控制系统在海浪扰动D （s）存在下也能达到优良的性能指标。假设海浪扰动D（s）的主频率为w=6rad/s。本题要求了“优良的性能指标”，没有具体的量化指标，通过网络资料的查阅：响应超调量小于10%，调整时间小于4s。四．分析系统时域 1.原系统稳定性分析 num=[50]; den=[1 80 2500 50]; g1=tf(num,den); [z,p,k]=zpkdata(g1,'v'); p1=pole(g1); pzmap(g1) 分析：上图闭环极点分布图，有一极点位于原点，另两极点位于虚轴左边，故处于临界稳定状态。但还是一种不稳定的情况，所以系统无稳态误差。 2.Simulink搭建未加控制器的原系统（不考虑扰动）。

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:

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)

自动控制原理课程设计报告

自控课程设计课程设计(论文) 设计（论文）题目单位反馈系统中传递函数的研究学院名称Z Z Z Z学院专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩

单位反馈系统中传递函数的研究一、设计题目设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G （ksm7） 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标：（1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。（2）相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。（3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。 6、在SIMULINK 中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。二、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。

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

自动控制原理课程设计

扬州大学水利与能源动力工程学院课程实习报告课程名称：自动控制原理及专业软件课程实习题目名称：三阶系统分析与校正年级专业及班级：建电1402 姓名：王杰学号： 141504230 指导教师：许慧评定成绩：教师评语：指导老师签名： 2016 年 12月 27日

一、课程实习的目的（1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力；（2）掌握自动控制原理的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，以及各种校正装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标；（3）学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试；（4）学会使用硬件搭建控制系统；（5）锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力，为今后从事控制相关工作打下较好的基础。二、课程实习任务某系统开环传递函数 G(s)=K/s(0.1s+1）（0.2s+1）分析系统是否满足性能指标：（1)系统响应斜坡信号r(t)=t,稳态误差小于等于0.01；（2）相角裕度y>=40度；如不满足，试为其设计一个pid校正装置。三、课程实习内容（1）未校正系统的分析： 1）利用MATLAB绘画未校正系统的开环和闭环零极点图 2）绘画根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能（稳定性、快速性）。 3）作出单位阶跃输入下的系统响应，分析系统单位阶跃响应的性能指标。 4）绘出系统开环传函的bode图，利用频域分析方法分析系统的频域性能指标（相角裕度和幅值裕度，开环振幅）。（2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与Matlab计算值比较。（3）选定合适的校正方案（串联滞后/串联超前/串联滞后-超前），理论分析并计算校正环节的参数，并确定何种装置实现。

自动配料系统控制

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 《电器与可编程控制》课程设计说明书题目：自动配料系统控制二级学院（直属学部）：延陵学院专业：电气工程及其自动化班级：09电Y3 学生姓名：学号：09121115 指导教师姓名：俞霖职称：讲师 2011年12月26日

电器与可编程控制课程设计任务书二级学院延陵学院专业：电气工程及其自动化班级：09电Y3 学生姓名指导老师俞霖职称讲师课题名称课题：电器与可编程控制指标及要求达到设计课题的控制要求，上机调试PLC控制程序，打印PLC 序，计算机绘图。课题工作内容工作内容：1、熟悉课题工作原理。 2、设计方案论证，系统建立，电气原理控制设计。 3、元器件选择，梯形图设计（控制分析）。 4、完成设计图纸，完成设计任务书。 5、设计测评。进程安排第一天：下达任务，收集资料，设计准备，方案确定。第二天：电气原理控制设计，元器件选择。第三至九天：梯形图设计（控制分析），上机调试。第十天：完成设计图纸，完成设计任务书，设计测评。主要参考文献《可编程控制原理与应用》北京理工大学出版社范次猛《可编程控制应用技术实训指导》化学工业出版社李俊秀《电气控制与PLC应用》北京机械工业出版社余雷生方宗达《电气控制与可编程控制器技术》化学工业出版社史国生地点秋白楼B511教室起止日期2011.12.26—2012.1.6 指导教师：俞霖 2011年12月26日

目录电器与可编程控制课程设计任务书 (2) 一绪论 (4) 二自动配料系统控制的介绍 (6) 2.1自动配料系统的特点 (6) 2.2自动配料系统的组成 (7) 2.3配料技术的最新进展 (7) 三设计内容及要求 (8) 3.1.控制要求 (8) 3.2.设计要求 (8) 3.3.控制原理 (8) 3.4.控制方案 (9) 四硬件设计 (10) 4.1.元器件选择 (10) 4.2.元器件的清单 (10) 4.3.硬件控制原理图 (12) 五软件设计 (13) 5.1.设计理想及流程图 (13) 5.2．I/O表 (15) 5.3.程序及说明 (15) 5.4.PLC外部接线图 (18) 六运行调试 (20) 七小结 (21) .参考文献 (22) 附录 (23) 1.主电路图 (23) 2.控制电路图 (23) 3.程序（梯形图） (25)

PLC自动配料系统设计

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。关键词通信传送配料包装

PLC automatic batching system design Abstract there are many kinds of PLC definition. The international electrotechnical commission (IEC) is defined as of PLC programmable controller is a kind of digital computing operations, specially designed for the electronic system in industrial environment application and design. It USES programmable CunZhuQi, used in its internal storage to perform the logic operation, sequence control, timing, counting and arithmetic operation instruction, andthrough digital, analog input and output, the control various types ofmachinery or production process. Programmable controller and related equipment, should press easy and industrial control system as a whole, easy to extend its function principle design. PLC with communication networking function, it makes PLC and PLC, between the PLC and the PC and other intelligent equipment to exchange information between, forming a unified whole, realize scattered centralized control. Most PLC has RS - 232 interface, and some built-in have to support their communication protocol interfaces. Ingredients workers receive daily production scheduling, will in turn for each feedstock. According to how much weighing ingredients, first calculated the weight of each component in various components, and then the material barrels material taking, to electronic says on the packaging weighing and. Keywords communication to convey burden to pack

自动控制原理课程设计

金陵科技学院课程设计目录目录绪论 (1) 一课程设计的目的及题目 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2课程设计的题目 (2) 二课程设计的任务及要求 (3) 2.1课程设计的任务 (3) 2.2课程设计的要求 (3) 三校正函数的设计 (4) 3.1理论知识 (4) 3.2设计部分 (5) 四传递函数特征根的计算 (10) 4.1校正前系统的传递函数的特征根....... 错误！未定义书签。 4.2校正后系统的传递函数的特征根....... 错误！未定义书签。五系统动态性能的分析.. (13) 5.1校正前系统的动态性能分析 (13) 5.2校正后系统的动态性能分析 (15) 六系统的根轨迹分析 (19) 6.1校正前系统的根轨迹分析 (19) 6.2校正后系统的根轨迹分析 (21) 七系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.1校正前系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.2校正后系统的奈奎斯特曲线图 (244) 八系统的对数幅频特性及对数相频特性 (24) 8.1校正前系统的对数幅频特性及对数相频特性 (25) 8.2校正后系统的对数幅频特性及对数相频特性错误！未定义书签。总结 (267) 参考文献................................ 错误！未定义书签。

绪论在控制工程中用得最广的是电气校正装置，它不但可应用于电的控制系统，而且通过将非电量信号转换成电量信号，还可应用于非电的控制系统。控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。校正装置可以补偿系统不可变动部分（由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分）在特性上的缺陷，使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。常用的性能指标形式可以是时间域的指标，如上升时间、超调量、过渡过程时间等（见过渡过程），也可以是频率域的指标，如相角裕量、增益裕量（见相对稳定性）、谐振峰值、带宽（见频率响应）等。常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。

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