3电气元件选型.DOC

工业特殊原料自动下料中的PLC控制系统 摘要：本文以PLC为控制核心，辅以必要的外围电路，设计了一个工业特殊原材料自动下料控制系统。本控制系统由PLC进行二次电路控制，再由一次电路去控制电磁阀、电机、变频器、传感器等电气元件实现控制要求。本控制系统完成了原材料自动称量配合，并对配好的原材料进行干燥除湿除尘的特殊处理，最后将特殊处理过的原材料进行抽真空搅拌均匀。本控制系统已在双向拉伸尼龙生产线上试运行，大大提高了生产效率，节省人工成本，具有很好的推广价值。 关键词：PLC 变频器 电磁阀 电机 目 录 1前言 2 2系统方案分析与设计 3 2.1 工艺需求分析 3 2.2 自动配料方案设计 3 2.3 干燥、除湿、除尘方案设计 4 2.4 抽真空处理方案设计 5 2.5 系统电气原理框架图及原料管道走向图 6 3 电气元件选型 10 3.1 PLC选型 10 3.2变频器选型 11 3.3温度传感器的选用 12 3.4?称重传感器选定 14 3.5电磁阀的选型 15 3.6非接触式限位开关介绍 18 3.7气压传感器 19 3.8继电器选型 19 3.9真空泵 20 3.10除湿干燥机 22 4软件设计 25 4.1PLC程序的设计 25 4.2触摸屏的程序设计 27 5调试 28 6总结 29 7附录 30 7.1电路图 30 7.2 PLC程序图 54 7.3 触摸屏程序图 80 8参考文献 86 1前言 双向拉伸尼龙(“Biaxially Oriented Poly amide”，简称BOPA)薄膜作为高阻隔性薄膜基材，目前正在成为继BOPP双向拉伸聚丙烯薄膜、BOPET双向拉伸聚酯薄膜薄膜之后的拉伸薄膜家族中的第三大品种。BOPA薄膜的研制开发始于20世纪70年代BOPA薄膜80%以上用于食品包装，主要用于蒸煮食品、冷冻真空食品、鲜肉、奶酪、香味食品及盖材等我国复合薄膜生产始于20世纪80年代后期技术水平还比较低 图1 原材料处理工艺流程图 控制系统获得每个原材料准备仓中原材料的实时重量，如果准备仓中的原材料重量低于系统设置的补料下限时，系统就会提示人工通过补料口对准备仓进行补料；根据生产下发的配料任务，控制系统调用对应的配料工艺，并且按照工艺人员事先设置好的工艺配方，在配料仓中完成原材料的称重配合；配合好的原材料需要进行干燥、除湿、除尘处理，根据现场生产的实际要求，采用热风循环流通方式完成对原材料的干燥除湿，在干燥除湿工序过程中的送料管道中间加过滤网就可以很好的达到除尘的要求；为了防止原材料在熔化过程中发生炭化，需要将原材料在真空状态下进行融化成型，在确认控制工艺流程时考虑到在真空状态进行干燥除湿处理将会非常复杂，所以将真空处理放在最后一道工序实现，真空处理是在真空转换仓中完成的，在进行干燥除湿工序时转换仓是大气压状态，待干燥除湿结束后，系统将其他阀门关闭，同时打开真空泵阀门，将转换仓抽成真空状态，这样就完成了原材料自动下料的全过程。 2.2 自动配料方案设计 在工业自动化未广泛应用前，传统的配料方案都是基于手工操作，配料称重的精度完全由工人职业素养决定，具有很大的随意性和不确定性，容易造成产品质量不达标等问题。自动配料方案是利用各种电气元件和控制程序，根据事先设定的配料工艺，完成各种原材料自动称量自动下料。自动配料方案减少了人工的参与，降低了次品率和人工成本，同时提高了生产过程的稳定性和产品质量。所以本控制系统采用自动配料方案实现物料的配合称重。 自动配料部分可以将其分为两层结构（见图2所示）的方式实现配合称重。上层主要对原材料准备仓中的原料进行管理，下层需要对自动称量部分进行控制。 图2 自动配料部分结构图 上部分是专门用来存储等待称重配料的原材料准备仓，由于原材料在常温大气压状态下容易受潮结块，当原材料出现结块后就可能造成物料输送管道的堵塞，并且容易引起称量误差的生产，所以在设计准备仓部分时候，需要考虑防止原材料结块。为了防止原材料结块系统应该尽可能的减少原材料直接与仓外大气直接接触的机会，所以应该对准备仓的补料口进行控制，只有在需要对准备仓进行补料时才允许补料口处的阀门被打开。由于原材料成颗粒状可以通过热风的方式对准备仓中的原材料进行预干燥处理，进而达到防止原材料结块，所以在准备仓下部添加一个进风阀，准备仓的顶部添加一个出风阀，通过这两个阀实现热风的流通达到预干燥处理的效果。为了防止由于准备仓中的原材料不足而影响整个工序的正确完成，需要在准备仓底部添加一个称重装置，通过该装置获得准备仓中原料的实时重量，并和系统设置的补料下限相比较，当小于下限后需要及时提醒人工对原材料准备仓进行补料；由于原材料准备仓是非真空状态，为了防止由于温度过高导致原材料与空气发生