基于-PLC的自動(dòng)配料系統(tǒng)

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1、南昌航空大學(xué)課程設(shè)計(jì)題　　目:　基于PLC的自動(dòng)配料系統(tǒng)　?！　I(yè):　自動(dòng)化　　班　　級(jí):110441班學(xué)　　號(hào):姓　　名:指導(dǎo)老師:摘要自動(dòng)配料系統(tǒng)是集輸送、計(jì)量、配料、定量等功能于一體的動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng),在建材、化工、冶金、礦山、電力、食品、飼料加工等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)化程度的提高，常需要對(duì)自動(dòng)配料系統(tǒng)中輸送的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制達(dá)到準(zhǔn)確的配比。本論文主要針對(duì)自動(dòng)配料系統(tǒng)恒流量控制達(dá)到配比的控制要求，設(shè)計(jì)一套基于PLC的自動(dòng)配料系統(tǒng)，并使用觸摸屏開發(fā)運(yùn)行管理界面。自動(dòng)配料系統(tǒng)由可編程控制器（PLC）、變頻器、皮帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

2、、稱重傳感器等構(gòu)成。系統(tǒng)包含三臺(tái)皮帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，它們根據(jù)需要依次順序啟動(dòng)。采用變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速。稱重傳感器對(duì)物料進(jìn)行稱重并實(shí)時(shí)計(jì)量，PLC計(jì)算出實(shí)時(shí)流量及累計(jì)流量，比較設(shè)定值與實(shí)際流量的偏差經(jīng)PID調(diào)節(jié)改變輸出信號(hào)以控制變頻器對(duì)皮帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)恒流量控制，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。關(guān)鍵詞：自動(dòng)配料，變頻調(diào)速，PID調(diào)節(jié)，PLC目錄摘要IAbstractII第一章緒論11.1課題背景及意義11.2自動(dòng)配料系統(tǒng)11.2.1電子皮帶秤11.2.2可編程控制器（PLC）21.2.3變頻器31.3本課題主要研究內(nèi)容3第二章自動(dòng)配料

3、系統(tǒng)理論分析及方案確定52.1自動(dòng)配料系統(tǒng)理論分析52.1.1電子皮帶秤稱重原理52.1.2流量控制原理62.2自動(dòng)配料系統(tǒng)控制方案的確定82.2.1自動(dòng)配料系統(tǒng)控制方案的確定82.2.2自動(dòng)配料系統(tǒng)的組成及控制原理8第三章自動(dòng)配料系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)113.1系統(tǒng)主要配置的選型113.1.1皮帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型113.1.2PLC及其擴(kuò)展模塊的選型113.1.3變頻器的選型133.1.4稱重傳感器的選型153.1.5其他設(shè)備選型163.2系統(tǒng)主電路分析及設(shè)計(jì)173.3系統(tǒng)控制電路分析及設(shè)計(jì)193.3.1可編程控制器（PLC）的I/O端子分配193.3

4、.2系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)20第四章自動(dòng)配料系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)234.1控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)234.2控制系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì)27第五章組態(tài)軟件監(jiān)控305.1組態(tài)軟件簡(jiǎn)介305.1.1組態(tài)軟件的功能305.1.2組態(tài)軟件的特點(diǎn)315.2人機(jī)界面設(shè)計(jì)32結(jié)束語33致謝34參考文獻(xiàn)35附錄：36附錄一：自動(dòng)配料系統(tǒng)電器元件清單36附錄二：自動(dòng)配料系統(tǒng)主電路圖37附錄三：自動(dòng)配料系統(tǒng)PLC接線圖38附錄四：自動(dòng)配料系統(tǒng)程序39第一章緒論1.1課題背景及意義隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)上快速、精準(zhǔn)的需求，對(duì)自動(dòng)化的要求也不斷增加。在很多工藝過程中，人們需要平衡準(zhǔn)確的稱量，

5、滿足產(chǎn)品的質(zhì)量需要，但是光靠人類自身，工作效率和成品的合格率大大降低，而成本卻增高。因此，人們需要依靠自動(dòng)配料稱重的自動(dòng)配料系統(tǒng)來大幅度提高工作效率，降低成本。尤其是冶金、煤礦、水泥、化工等行業(yè)，常需對(duì)輸送中的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制達(dá)到準(zhǔn)確的配比。自動(dòng)配料系統(tǒng)可以按照設(shè)定配比和流量控制各輸入物料的瞬時(shí)值，從而達(dá)到控制各種產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和智能化、節(jié)能降耗的重要技術(shù)手段。自動(dòng)配料系統(tǒng)在生產(chǎn)中不僅僅保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，也大大降低了崗位工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。本課題設(shè)計(jì)開發(fā)的自動(dòng)配料系統(tǒng)能有效解決動(dòng)態(tài)計(jì)量衡器的控制精度問題

6、，可代替企業(yè)中陳舊的配料工藝設(shè)備，很大程度降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。1.2自動(dòng)配料系統(tǒng)1.2.1電子皮帶秤電子皮帶秤是指對(duì)放置在皮帶上并隨皮帶連續(xù)通過的松散物料進(jìn)行自動(dòng)稱量的衡器。電子皮帶秤主要由稱重部分、測(cè)速部分、計(jì)算部分、通訊部分構(gòu)成。電子皮帶秤的應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，如食品加工、煤礦等場(chǎng)所。電子皮帶秤的準(zhǔn)確度按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7721-1995規(guī)定，分為0.25、0.5、1.0、2.0四個(gè)等級(jí)。其稱量準(zhǔn)確度受皮帶輸送機(jī)影響，而使用準(zhǔn)確度取決于電子皮帶秤的安裝質(zhì)量和維護(hù)水平。電子皮帶

7、秤的稱重橋架橫梁中的稱重傳感器檢測(cè)皮帶上物料的重量信號(hào)，速度傳感器檢測(cè)皮帶的運(yùn)行信號(hào)，積算器將接收到的重量信號(hào)和速度信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入CPU進(jìn)行積分運(yùn)算，然后將物料的瞬時(shí)流量和累計(jì)重量在面板上顯示出來，積算器具有可選的聯(lián)網(wǎng)、通訊、打印、DCS聯(lián)機(jī)等功能。1.2.2可編程控制器（PLC）早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController,PLC），它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置

8、稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC。PL