自動配料系統控制的設計計劃書

1 自動配料系統控制的設計計劃書 一 緒論 可編程序控制器（ 簡稱 在繼電順序控制基礎上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用的工業(yè)自動化控制裝置。它是在繼電接觸器控制和計算機控制基礎上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置 ,是計算機技術在工業(yè)控制領域的一種應用技術。進入二十世紀八十年代以來， 隨著社會的不斷發(fā)展，科學技術的不斷提高， 微機技術和微電子技術的迅猛 發(fā)展， 人們已經對越來越多的事物不是進行手工操作，而是進行人工智能控制， 極大推動了 世界范圍內的發(fā)展，其功能越來越強大，應用范圍越來越廣闊，已廣泛應用在各種機械和生產過程的自動控制中 。 本次課程設計題目 動配料系統，也正是基于這亞美好的背景下應運而生的。運用所學的可編程控制器的相關知識在實驗箱上實現小車取料的控制。改變了以往取料時間長、難度大、效率低的缺點。提高了工作效率，節(jié)省了人力資源。本文重點描述了包括硬件設計、軟件設計在內的三菱 配料裝料系統中的一些細節(jié)，主要設計了小車裝料的全過程， 進行 部連接線，模擬實驗，通過觀察指示燈的亮滅情況，對裝料配料系統進一步理解。 2 二 自動配料系統控制的課題介紹 隨著科學技術的不斷發(fā)展，自動化的需求也日益增多。在很多生產工藝過程中，人們除了要求衡器能準確的進行稱量，滿足產品質量的需要外，還要求能自動配料稱重，大幅度提高生產效率。尤其是冶金、煤炭、化工、水泥等行業(yè)中，常需要對輸送中的流量進行調節(jié)?？刂?、達到準確的配比。 自動配料系統可以按照設定配比和流量控制各種輸入 物品的瞬時流量，從而達到控制各種產品的質量和產量的目的，是實現生產過程自動化和智能化、企業(yè)的科學管理、安全穩(wěn)定生產和節(jié)能降耗的重要技術手段。自動配料控制系統在生產中的應用不僅可以提高配料質量科產量，也大大減輕了崗位工人的勞動強度，提高了生產效率，本課題設計開發(fā)自動配料系統能有效解決動態(tài)計量衡器的控制精度問題，作為衡器發(fā)展的前沿產品，他可代替企業(yè)中陳舊的配料工藝設備，很大程度的降低勞動強度，提高生產效率和產品質量，帶來可觀的經濟效益，推動國民經濟的發(fā)展。 3 三設計內容及要求 制要求 系統啟 動后，配料裝置能自動識別貨車到位情況和能夠自動對貨車進行配料，當車裝滿時，配料系統能自動關閉。系統工作過程如下： 燈 ，綠燈 ，表明允許汽車開進裝料。料斗出料口 閉，若料位傳感器 為 斗中的物料不滿），進料閥開啟進料（ ）。當 為 斗中的物料已滿），則停止進料（ ）。電動機 為 車過程中，當汽車開進裝車位置時，限位開關 為燈信號燈 ，綠燈 ；同時啟動電機 過 2S 后，再啟動 再經 2S 后啟動 經過 2S 最后啟動 經過 2S 后才打開出料閥（ ），物料經料斗出料。當車裝滿時，限位開關 斗關閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同時紅燈 ，綠燈 ，表明汽車可以開走。 下停止按鈕 動配料裝車的整個系統終止運行。 4 計要求 (1) 最大限度的滿足被控設備或生產過程的控制要求； (2) 在滿足控制要求的前提下，力求簡單，經濟，操作方便； (3) 保證控制系統工作安全可靠； (4) 考慮到今后的 發(fā)展改進，應適當留有進一步擴展的余地； (5) 要求本次設計的控制裝置采用 術實現； (6) 要能完全滿足控制要求。 制原理介紹及圖示 燈 ，綠燈 ，表明允許汽車開進裝料。料斗出料口 閉，若料位傳感器 為 斗中的物料不滿），進料閥開啟進料（ ）。當 為 斗中的物料已滿），則停止進料（ ）。電動機 為 車過程中，當汽車開進裝車位置時，限位開關 為燈信號燈 ，綠燈 ；同時啟動電機 過 2S 后，再啟動 經 2S 后啟動 經過 2S 最后啟動 經過 2S 后才打開出料閥（ ），物料經料斗出料。當車裝滿時，限位開關 斗關閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同時紅燈 ，綠燈 ，表明汽車可以開走。 下停止按鈕 動配料裝車的整個系統終止運行。 5 制方案 確選 擇進行硬件電路的設計與軟件的調試。 寫完成實時控制程序或編寫完成仿真程序。 之滿足控制要求。 四 硬件設計 器件選擇 元器件的選擇要根據設計需求和現今生產的元器件型號等進行多方比較后才能選取最合適的器件。 型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優(yōu)化機型。 在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較小）的場合，建議選用整體 式結構的 它情況則最好選用模塊式結構的 本實驗需要 6 個紅綠燈，分別為 。 電動機 開關 。 6 傳感器 器件清單 元器件選擇列表 序號 名稱 型號 數量 1 燈泡 220V 7 2 電磁閥 34 4 電動機 5 傳感器 6 7 通訊電纜 8 皮帶 9 電源 10 熔斷器 11 低壓隔離器 12 按鈕 13 壓力繼電器 14 熱繼電器 3 15 蜂鳴器 1 7 件控制原理圖 M 13 M 23 M 33 M 43 F X 2 N - 3 2 M 電 源K M 1K M 2K M 3K M 4+_2 4 L 3L 3P E S 1S 2S 3S 4 8 五 軟件設計 計思想及程序流程圖 （ 1） 軟件設計的主要任務是根據控制系 統要求將順序功能圖轉換為梯形圖，在程序設計的時候最好將使用的軟元件（如內部繼電器、定時器、計數器等）列表，表明用途，以便于程序設計、調試和系統運行維護、檢修時查閱。 （ 2） 模擬調試。將設計好的程序下載到 單元中。由外界信號源加入測試信號，可用按鈕或小開關模擬輸入信號，用指示燈模擬負載，通過各種指示燈的亮暗情況了解程序運行的情況，觀察輸入 /輸出之間的變化關系及邏輯狀態(tài)是否符合設計的要求，并及時修改和調整程序，知道滿足設計要求為止。 9 開 始紅 燈 L 2 滅綠 燈 L 1 亮停 止S 1 是 否 為 O N 進 料 閥 門 D 4 亮進 料 閥 門 D 4 滅S Q 1 為 O M 4 啟 動紅 燈 L 2 亮綠 燈 L 1 滅2 S 后 M 3 啟 動2 S 后 M 2 啟 動2 S 后 M 1 啟 動2 S 后 打 開 除 了 閥 （ D 2 亮 ）S Q 2 為 O 關 閉 2 S 后 M 1 停止2 S 后 M 2 停 止2 S 后 M 3 停 止2 S 后 M 4 停 止紅 燈 L 2 滅綠 燈 L 1 亮否是否是是否 10 #皮帶運行 6 12 2#皮帶運行 7 13 3#皮帶運行 4 4#皮帶運行 11 計與說明 初始狀態(tài)下，若傳感器 斗中的物料不滿），進料閥開始進料，若 傳感器 料閥關閉。 裝車過程中，當汽車開進裝車位置時，限位開關 為 ，紅燈信號燈 ，綠燈 。 當限位開關 為 ，電動機 動，指示燈 ，經過 2S 后； 在啟動電動機 示燈 ，經過 2S 后；在啟動電動機 示燈 ， 12 經過 2S 后；在啟動電動機 示燈 。 在 經過 2S 后，出料閥 開，物料經過料斗出料，當車裝滿時，限位開關 斗關閉。 經過 2S 后，電動機 止，指示燈 ；在經過 2S 后，電動機 止， 指示燈 ；在經過 2S 后，電動機 止，指示燈 ；在經過 2S 后，電 動機 止，指示燈 。 13 紅燈 ，綠燈 ，表明車可以開走。按下停止按鈕 動配料 裝車的整個系統終止運行。 電路 外部接線 14 15 六 運行調試 系統啟動后，配料裝置能自動識別貨車到位情況和能夠自動對貨車進行配料，當車裝滿時，配料系統能自動關閉。 紅燈 ，綠燈 ，表明允許汽車開進裝料。料斗出料口 閉，若料位傳感器 為 斗中的物料已滿），則停止進料（ ）。當 為 斗中的物料已滿），則停止進料（ ）。電動機 為 裝車過程中，當汽車開進裝車位置時，限位開關 為 紅燈信號燈，綠燈 ；同時啟動電機 過 2S 后，再啟動啟動 經 2S 后啟動 經過 2S 最后啟動 經過 2S 后才打開出料閥（ ），物料經料斗出料。當車裝滿時，限位開關 斗關閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同時紅燈 ，綠燈 ，表明汽車可以開走。 常工作時 亮，若有一個電機不正常工作，則 亮且蜂鳴器 作發(fā)出警告 停機控制時按下停止按鈕 動配料裝車的整個 系統終止運行，料斗關閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， S 后最后停止。此時整個系統完全停止。當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，料斗出料口關閉，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止。例如 障， 立即停，料斗出料口 閉，經過 2 秒延遲 ， 。 在經過 2 秒， 止。經過 2 秒， 。 當某條皮帶機上有重物時，該皮帶機前面的皮帶機停止，該皮帶機運行 2 秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止。 16 七 小結 自動配料監(jiān)控系統具有運行可靠、功能齊全、投資低、升級方便等特點，采用全漢化操作界面，在線組態(tài)，形象直觀，易于操作。監(jiān)控系統提供了較完善的系統運行信息和產品信息，為現場操作人員創(chuàng)造了高效率的工作環(huán)境，實現了較為先進的過程控制和管理技術水平，并減輕了系統維護的工作量。 本系統投入運行以來，各項指標均滿足技術要求，并極大地改善了操作員 的勞動強度，明顯地提高了生產效率精細化工的自動配料監(jiān)控系統，采用 散控制方式分析監(jiān)控系統的結構和功能，研究其控制過程，實現人機對話自 動控制、集中管理、實時記錄、 顯示與報警等功能。在精細化工生產工藝中， 自動配料系統是一道非常重要的工序，它由前、后配料兩個子系統組成。選用 西門子 300 成數據采集控制系統，模塊化設計，經濟實用。 全自動配料控制系統在各行業(yè)的應用已屢見不鮮，如：冶金，有色金屬， 化工，建材，食品等行業(yè)。它是成品生產的首要環(huán)節(jié)，特別是有連續(xù)供料要求 的行業(yè)，其配比的過程控制直接影響了成品的質量，它是企業(yè)取得最佳經濟效 益的先決條件。雖然行業(yè)各自不同的工藝特點對配料控制要求也不同，但其高 可靠性，先進性，開方性，免維護性，可擴展性是 工廠自動化 目標。 本實驗采用 制方式來實現自動配料系統，實現物料傳送、下料控制、 故障檢測等功能。配料裝置能自動識別貨車到位情況和能夠自動對貨車進行配 料，當車裝滿時，配料系統能自動關閉。整個系統自動進行提高了配料精度和 速度。 17 致謝 本次課程設計基本上涵蓋了我們所學習的 序的大部分知識點，課程設計題目要求不僅要求對課本知識有較深刻的了解，同時要求程序設計者有較強的思維能力和操作動手能力。這次課程設計是我對 序的編程、錄入、以及在上機操作調試有了很大的提高。程序的創(chuàng)新是很需要被看重的，因為往往在動腦思考創(chuàng)新中會有更多的收獲，學到更多的知識。 這次課程設計中，雖然我們都沒有什么經驗，但是在老師的教導下，同學的鼓舞和幫助下最終圓滿的完成了設計任務。在整個過程當中，有許多人給了我啟發(fā)和幫助，在課程設計完成之際，我要在此感謝幫助我的同學和老師。感謝任課老師給我們的精心講解和提供適用的資料；感謝同學對我學習上的交流和幫助，感謝學校提供這樣一個讓我自己動手的好機會！ 18 參考文獻 （ 1）電氣控制與可編 程控制器 化學工業(yè)出版社 史國生 （ 2）實驗指導書 常州工學院 羅慧芳 (3) 礎應用 機械工業(yè)出版社 廖常初 (4)可編程控制原理與應用 北京理工大學出版社 范次猛 (5)可編程控制應用技術實訓指導 化學工業(yè)出版社 李俊秀 (6)電氣控制與 北京機械工業(yè)出版社 余雷生 方宗達 19 附錄 M 13 M 23 M 33 M 43 F X 2 N - 3 2 M 電 源K M 1K M 2K M 3K M 4+_2 4 L 3L 3P E F R 1 S R 2S R 3 S R 4F V 1F V 2F V 3 F V 4電 源 開 關電 機 1 電 機 2電 機 3電 機 4 P L C 控 制 器 開 關 電 源0 9 電 Y 3季 俊 杰0 9 1 2 1 1 1 1 20 2 控制電路圖 Y 1 1Y 1 0Y 7Y 6K M 4K M 3K M 2K M 1Y 5Y