配料皮帶秤PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告

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1、電信學院畢業(yè)設(shè)計開題報告姓名白麗霞專業(yè)電氣工程及其自動化班級電氣四班學號10230419指導教師王曉蘭肖駿題目類型工程設(shè)計題目配料皮帶秤PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)計一、選題背景及依據(jù)（簡述題目的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)，如實說明選題目的、意義，列出主要參考文獻）1、選題背景及依據(jù)配料皮帶秤在諸多行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)過程中占有及其重要的地位，配料皮帶秤工序的合理性、穩(wěn)定性、準確性以及快速性直接影響到以后各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的順利進行。配料生產(chǎn)系統(tǒng)是一種將多種原料按一定比例混合在一起，進行加工生產(chǎn)出某種產(chǎn)品的過程。其中配料是生產(chǎn)中必不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，落后的配料設(shè)備不僅效率低，而且配料不準，手工操作又將人的因素引入配料環(huán)

2、節(jié)，使工藝配方難以在生產(chǎn)中實現(xiàn)，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定及進一步提高。因此實現(xiàn)高精度的快速的配料皮帶秤對工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)有極為重要的意義。目前國內(nèi)皮帶秤自動配料系統(tǒng)主要是采用單片機進行簡單的稱量計算和PID調(diào)節(jié)，功能簡單，控制精度低，管理功能弱，可靠性不高。而金川集團鎳冶煉廠的皮帶秤自動配料系統(tǒng)也采用了單片機控制，其配料車間就有20多臺皮帶配料秤，只能對分散在廠房每個地方的配料秤主機依次進行設(shè)置，對于連續(xù)配料的質(zhì)量有很大的影響，一是會浪費原材料，二是影響生產(chǎn)的順利進行，重則影響生產(chǎn)效率，在某些重要生產(chǎn)崗位上，配料失誤甚至會釀成事故，可見配料精度與配料速度影響著整個生產(chǎn)的質(zhì)量和產(chǎn)量。PLC具有高可

3、靠性，豐富的I/O接口模塊，模塊化結(jié)構(gòu)適合各種工業(yè)控制的需要，編程簡單易學，安裝簡單維修方便等特點。而可靠性高，穩(wěn)定性好是PLC相比于單片機的最大的優(yōu)點。本課題是基于鎳冶煉廠皮帶配料秤的應用現(xiàn)狀，提出皮帶配料秤與整個鎳冶煉生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)集中架構(gòu)在一起，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)與配料系統(tǒng)的集中控制,通過上位機對現(xiàn)場配料情況進行實時監(jiān)控，并可直接在上位機上進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，使得整個系統(tǒng)自動化程度和生產(chǎn)效率得到了進一步的提高。本設(shè)計主要針對的是配料皮帶秤中配料這一環(huán)節(jié)，皮帶秤有如下幾個特點：（1）皮帶秤的計量對象是連續(xù)流動的物料，稱重儀表可以顯示物料的瞬時流量和在某一段時間內(nèi)的累計流量。（2）配

4、料皮帶秤是在皮帶運行中進行測量，所以測量的穩(wěn)定性很重要。（3）由于皮帶速度大多在1~2m/s左右，故配料皮帶秤必須具有較高的響應速度。2、主要參考文獻（1）姜建芳.《西門子S7—200PLC工程應用技術(shù)教程》，機械工業(yè)出版社2010（2）程玉華.《西門子S7—200PLC工程應用實例分析》，電子工業(yè)出版社，2008（3）李輝.《S7—200PLC編程原理與工程實訓》北京航空航天大學出版社2007（4）潘再平.電子電力技術(shù)與電機控制實驗室教程.杭州：浙江大學出版社，2000.（5）天津電氣傳動設(shè)計研究所.電氣傳動自動化技術(shù)手冊（第3版），機械工業(yè)出版社.（6）電氣工程師手冊編輯委員會，電氣工

5、程師手冊（第3版），機械工業(yè)出版社.（7）馬小亮.高性能變頻調(diào)速及其典型控制系統(tǒng)［M］.機械工業(yè)出版社，2010.（8）陳伯時，仲明振，中國電氣工程大典編委會.中國電氣工程大典：第15卷.電氣傳動自動化［M］.北京：中國電力出版社，2009.(9)Munoz-Garcia,Alfredo.NewinductionmotorV/fcontrolmethodcapableofhigh-performanceregulationatlowspeeds［J］.IEEETransactionsonIndustryApplications,1998,34(4):813-821.(10)Siemens.

6、SimovertMasterdrives[M].西門子電氣傳動有限公司，2000.二、主要設(shè)計（研究）內(nèi)容、設(shè)計（研究）思想、解決的關(guān)鍵問題、擬采用的技術(shù)方案、設(shè)計（研究）工作步驟設(shè)計內(nèi)容配料皮帶秤是一種動態(tài)計量衡器，是對皮帶輸送機上的物料進行連續(xù)、自動累計的計量設(shè)備，其設(shè)計內(nèi)容包括以下幾個方面：（1）查閱資料深入了解配料秤的組成結(jié)構(gòu)。如下圖所示是配料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成圖，本結(jié)構(gòu)圖中有4個稱重單元，對應于鎳冶煉廠中配料的四種原料即焦炭、石灰石、轉(zhuǎn)爐渣、鎳精礦，每個單元有料倉、給料電機、皮帶秤組成。每個給料倉通過各自的給料電機來控制給料速度，進而調(diào)節(jié)給料量。物料到達皮帶秤后，由皮帶秤測量原料的重

7、量和皮帶的速度，每個料倉的下料最后到達主皮帶，混合后再送入下一級。配料皮帶秤有四個稱重單元，對應于每個配料皮帶秤的現(xiàn)場示意圖如下圖所示。圖1.配料皮帶秤的現(xiàn)場示意圖（2）配料皮帶秤是裝有皮帶秤整個稱量裝置的皮帶輸送機，其中給料設(shè)備是調(diào)節(jié)物料多少，按照給料電機和驅(qū)動電機調(diào)速方式的不同，配料皮帶秤有一下幾種工作方式：恒速控制方式、變速控制方式、同步控制方式。（3）研究PID算法，將PID算法與皮帶配料秤的控制結(jié)合起來，設(shè)計出