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1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)皮帶配料自動(dòng)稱重控制系統(tǒng)畢業(yè)論文目錄摘要I第一章緒論11.1概述11.2設(shè)計(jì)背景11.3工藝流程3第二章皮帶配料自動(dòng)稱重系統(tǒng)62.1設(shè)計(jì)總體介紹62.2上位機(jī)介紹82.2.1概述82.2.2工作原理82.3恒流量控制介紹92.3.1概述92.3.2PID調(diào)節(jié)原理92.4西門子S7—200簡介112.4.1概述112.4.2一般特性122.4.3擴(kuò)展模塊132.5變頻器簡介152.5.1概述1564內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)2.5.2變頻器的基本結(jié)構(gòu)152.5.3變頻器的分類162.5.
2、4變頻器中常用的控制方式162.6皮帶電機(jī)簡介162.6.1概述162.6.2直流調(diào)速與交流調(diào)速的優(yōu)劣比較172.6.3異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速原理182.7電子皮帶秤簡介212.7.1概述212.7.2基本組成部分222.7.3原理232.7.4特點(diǎn)232.8光電編碼器簡介242.8.1概述242.8.2工作原理242.8.3編碼器分類及特點(diǎn)25第三章控制方案的確定及其實(shí)現(xiàn)方法283.1設(shè)計(jì)的總體任務(wù)及實(shí)現(xiàn)的功能283.1.1自動(dòng)稱重配料系統(tǒng)控制要求283.1.2設(shè)計(jì)任務(wù)283.2控制思想的確定293.3具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案303.3.1測速環(huán)
3、節(jié)3064內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)3.3.2稱重系統(tǒng)313.3.3電機(jī)的PID調(diào)速313.3.4變頻器控制環(huán)節(jié)323.4輸入輸出量統(tǒng)計(jì)32第四章硬件選擇、硬件接線圖及其軟件編程344.1硬件選擇344.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇344.1.2皮帶秤的選擇344.1.3稱重信號(hào)的處理374.1.4測速傳感器的選擇384.1.5變頻器的選擇384.1.6PLC的選擇424.2硬件接線圖444.2.1PLC接線圖444.2.2變頻器接線圖474.3軟件編程(見附錄)48第五章總結(jié)5064內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)第一章緒論
4、1.1概述近年來,國內(nèi)新建燒結(jié)機(jī)的配料方法均采用皮帶配料自動(dòng)稱重控制,其實(shí)就是按原料的重量來配料,采用電子皮帶秤對(duì)物料進(jìn)行連續(xù)計(jì)量,通過調(diào)節(jié)圓盤給料機(jī)或皮帶的速度來實(shí)現(xiàn)定量給料,重量配料易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料,配料精度較高。隨著水泥、冶金、陶瓷等工業(yè)生產(chǎn)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的迫切需求,具有配料精確,快速產(chǎn)品的皮帶配料自動(dòng)稱重控制系統(tǒng)發(fā)展越來越走向成熟。皮帶配料自動(dòng)稱重控制系統(tǒng)是指運(yùn)用各種自動(dòng)控制技術(shù)完成多種原料的稱重、配比、混合、運(yùn)送等相應(yīng)工藝要求的控制系統(tǒng)。穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性是系統(tǒng)必備的要素。該系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中常以單片機(jī)或者可編程控制器(PLC)來完成控制功
5、能。然而,以單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)在安全、控制準(zhǔn)確度、管理功能、可靠及抗干擾的性能上要稍遜色于PLC。而PLC的性能比較穩(wěn)定,它的抗干擾能力突出,可以用在環(huán)境比較惡劣的工作環(huán)境中。為此,在工業(yè)生產(chǎn)中大力開發(fā)使用PLC完成控制功能的調(diào)速配料系統(tǒng)是非常必要的。本設(shè)計(jì)主要以燒結(jié)機(jī)的自動(dòng)稱重配料系統(tǒng)為研究對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì),完成以PLC為控制器的調(diào)速配料系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)背景隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,配料控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了人工手動(dòng)控制、機(jī)械電氣控制、單片機(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)集中控制等幾個(gè)階段。在第一階段,配料設(shè)備龐大,各設(shè)備之間互不聯(lián)
6、系,或聯(lián)系甚少,由現(xiàn)場的操作人員決定是否要調(diào)整控制器。一個(gè)操作人員只能監(jiān)視和操作一個(gè)至兩個(gè)計(jì)量秤,并且手工記錄配料的相關(guān)數(shù)據(jù),在很大程度上產(chǎn)品的質(zhì)量取決于操作員的熟練程度。64內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)在第二階段,隨著電子管、晶體管技術(shù)的飛速發(fā)展,逐漸出現(xiàn)了各種小型化的配料電動(dòng)組合儀表。但電動(dòng)組合儀表也存在著兩大問題:一是電噪聲的問題比較嚴(yán)重,為克服噪聲,不得不采用極為復(fù)雜的電子線路;另一個(gè)問題是由于配料系統(tǒng)所控對(duì)象、所處環(huán)境常常都很惡劣,電子元器件的老化嚴(yán)重,抗干擾的能力和可靠性不高。單片機(jī)配料系統(tǒng)是在大規(guī)模集成芯片技術(shù)成
7、熟的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的。單片機(jī)配料系統(tǒng)較之前兩種配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路復(fù)雜程度降低,可靠性大大的提高。而且滿足了用戶實(shí)用性的要求。所以迄今為止,單片機(jī)配料系統(tǒng)仍然在一定程度上占據(jù)了中小型企業(yè)配料生產(chǎn)的主控地位。同時(shí)隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,基于STD總線或PC總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)應(yīng)用提上了日程,并且迅速的在中國形成熱潮,主要是因?yàn)楣I(yè)控制計(jì)算機(jī)可靠性高,小巧結(jié)構(gòu),組成系統(tǒng)功能靈活,組態(tài)方便,具有小型化、模塊化、組合化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)。隨著工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,基于工控機(jī)的配料系統(tǒng)也出現(xiàn)在工業(yè)場合。這種配料系統(tǒng)
8、大多采用集中控制方式,計(jì)算機(jī)除具有工藝流程控制、工況實(shí)時(shí)顯示、提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表打印等功能外,還要完成對(duì)各對(duì)象的直接控制和數(shù)據(jù)采集任務(wù)。比較單片機(jī)配料系統(tǒng)和工控機(jī)集中式配料系統(tǒng),工控機(jī)配料系統(tǒng)