自动配料系统设计毕业论文.doc

自动配料系统设计毕业论文 目 录 第一章 引言 1 第二章 自动配料系统设计总框图 2 第三章 自动配料系统硬件的设计 4 3.1 配料系统的设计 4 3.2 计量系统的设计 6 3.3 变频器的选择 6 3.4 电机的选择 6 3.5 传感器的选择 6 第四章 控制系统硬件设计 16 4.1 PLC的选型 16 4.2 称重仪表的选配 19 4.3 操作站的选配 20 第五章 控制系统的软件设计 21 5.1 称量仪表参数设定 21 5.2 PLC程序编制 22 5.3操作站WINCC组态系统 27 第六章 结束语 33 参 考 文 献 34 毕业设计总结 35 毕业设计致谢 36 Computer Aided Design 1 附件（图纸） 45 英文翻译 46 第一章 引言 自动配料系统是一个针对各种不同类型的物料（固体或液体）进行输送、配比、加热、混合以及成品包装等全生产过程的自动化生产线。广泛应用于化工、塑料、冶金、建材、食品、饲料等行业自动配料系统的恒流量控制采用PID调节，流量计量控制是计量偏差与变频调速的结合。依据系统工艺流程介绍了配料系统的流量控制方式和系统控制过程，详细讲述了PLC的选型及PLC配料系统变频控制中的硬件设置、参数设定和软件设计过程。自动配料系统是精细化工厂生产工艺过程中一道非常重要的工序，配料工序质量对整个产品的质量举足轻重。自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统，各条配料输送生产线严格地协调控制，对料位、流量及时准确地进行监测和调节。系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两级计算机控制网络,通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC、变频器等智能程度较高、处理速度快的设备。在自动配料生产工艺过程中，将主料与辅料按一定比例配合，由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。PLC主要承担对输送设备、秤量过程进行实时控制，并完成对系统故障检测、显示及报警，同时向变频器输出信号调节皮带机转速的作用。  图1 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过程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。 (3) 排料设备:排料可以是称重设备(减量法) 或排放设备(增量法、零位法) 。(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。 (4) 配料控制系统:配料控制系统由称量仪表、可编程控制器、上位工控机及其它控制器件等组成。 (5) 校秤系统:配料系统传感器应进行定期调校,以保证系统配料精度。 控制系统 配料控制系统由称量仪表、上位工控机、可编程控制器及其他控制器件等组成。典型的配料控制系统在一些比较简单的称重配料系统中, 也可以采用工业计算机( IPC)加数据采集板卡的形式进行配料的控制。 工作原理：比例调节 （下料闭环控制）原理闭环控制过程主要是通过电子皮带秤对圆盘给料机输送的物料进行计量，由电脑积算仪接收称重信号和速度信号，经处理后转化为累计值和瞬时流量，并将累计、瞬时流量信号由 RS- 485口传送给工业控制机 （上位机）、并以 4~20mA模拟电流信号传送给 AI 调节器，AI 调节器将该信号与内部设定值进行比较运算后，输出 4 20mA的模拟信号送给变频器，再由变频器去调节圆盘给料机的转速，当流量增大时，降低圆盘给料机的转速，反之提高圆盘给料机的转速，从而使得物料的流量和阶段累计量均保持在设定的范围内，进而得到可靠的产品质量。 第三章 自动配料系统硬件的设计 3.1 配料系统的设计 全自动配料控制系统应用，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，开方性，免维护性，可扩展性是工厂自动化FA所追求的一致目标, 环境恶劣; 各组份在配方中所占比例不同, 有时甚至差异悬殊；配料速度和精度要求高; 配方可能经常变换、调整; 物料可能受环境温度、湿度影响。 3.1.1 称重方式选择 在工业配料过程中, 常用称量方式有进料式称量和卸料式称量2 种。进料式称量有2 种实现方法, 第1 种方式称为零位法, 即在称量开始时通过给料设备向称量料斗内给料, 在称量值达到设定值时停止给料,