基于plc攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(共40頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于PLC攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要隨著我國十二五規(guī)劃的進(jìn)一步推進(jìn)，國家對各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施投資力度的進(jìn)一步加大，市場對優(yōu)質(zhì)刨花板的需求將進(jìn)一步提高。為此，如何提供優(yōu)質(zhì)、廉價、性能可靠、節(jié)能環(huán)保、維護(hù)方便的刨花板生產(chǎn)設(shè)備，已成了設(shè)備廠商急需解決的問題。本文應(yīng)用了西門子S7-300系列PLC完成該系統(tǒng)刨花拌膠、攪拌控制。攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的刨花由螺旋給料機(jī)供給，壓力傳感器檢測刨花量。膠由膠泵抽給，電磁流量計(jì)檢測膠流量；刨花和膠按一定的比例送到攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，然后將混合料供給下一道工序蒸壓成型。要求刨花量和膠流量恒定，并有一定的比例關(guān)系。雙軸攪拌機(jī)采用雙軸對向攪拌，攪拌機(jī)的噴膠器使膠

2、呈霧狀噴射到刨花中。該系統(tǒng)配備的混膠器可以使固化劑與膠在其中混合，而不是把固化劑加到調(diào)膠罐中。本系統(tǒng)具有攪拌均勻、施膠量低等功能。調(diào)膠系統(tǒng)采用PLC集中控制，PLC根據(jù)各部傳感器得到刨花的重量、含水率，來調(diào)整施膠量的固體含量。使施膠后的刨花含水率控制在理想的狀態(tài)上。這樣的優(yōu)點(diǎn)是在生產(chǎn)線臨時停機(jī)時，可以避免膠的浪費(fèi)。因此，為企業(yè)及國家節(jié)省了大量的資金和生產(chǎn)原料。關(guān)鍵詞：PLC；PID；S7-300；變頻器The Design Of the Mixer Control System Based on PLCABSTRACTAs the 12th five-year plan is further

3、on, the state goes on increasing the infrastructure investment ,and the market will need the more high-class particleboard . So how to provide cheap ,reliable performance, energy saving and easy maintenance particleboard production equipment needs to be resolved . Siemens PLC application series s7-3

4、00 series is to complete the system control. PC. Mixer control system by two-stage spiral feeder supplies pressure sensor detection processes, quantity. By glue pumps to glue, glue with electromagnetic flowmeter test flow; Particle and glue to at a certain rate to stir the mixer, and then will mixin

5、g supply a process under autoclave to shape. Paring quantity and plastic flow, and a certain constant relationship of scale. Dual axle mixer used for mixing, blender to further the spray adhesive glue is an hazy spray into the particle. The rubber mixing system equipped with the machine can make cur

6、ing agent and the rubber in the mix of, rather than the curing agent added to the glue tank. This system has a stir well, glue low quantity function. Adjustable glue system USES PLC centralized control, PLC according to get the weight of each sensor pre-press, moisture content, to adjust the amount

7、of glue solid content. Make glue of moisture content in pre-press after control ideal state. Such advantages in production line is temporary, can avoid glue when stop waste. Therefore, the enterprise and government to save a lot of money anraw material.key words： PLC；PID；S7-300；Frequency Converter目

8、錄4專心-專注-專業(yè)1 緒論又叫微粒板、蔗渣板，由木材或其他木質(zhì)纖維素材料制成的碎料，施加膠粘劑后在熱力和壓力作用下膠合成的人造板。又稱碎料板。主要用于家具和建筑工業(yè)及火車、汽車車廂制造。刨花板是將木材加工剩余物、小徑木、木屑等物切削成一定規(guī)格的碎片，經(jīng)過干燥，拌以膠料，硬化劑、防水劑等，在一定的溫度、壓力下壓制成而成的。定向刨花板是刨花板新品種之一，刨花鋪裝成型時，將攪拌刨花板按其纖維方向縱行排列，從而壓制成的刨花板。這種刨花板的形狀要求長寬比較大，而厚度比普通刨花板的刨花略厚。定向鋪將的方法有機(jī)械定向和靜電定向。前者適用于大刨花定向鋪裝，后者適用于細(xì)小刨花定向鋪裝。定向刨花板表面覆以鋸末、

9、碎屑等細(xì)料，芯部充以定向刨花的結(jié)構(gòu)板材。該板為五層結(jié)構(gòu)：上下兩表層細(xì)料，中間兩層縱向定向刨花，芯層橫向定向刨花。板坯可在連續(xù)式多頭成型機(jī)上一次鋪裝。可作板式家具的承載構(gòu)件（側(cè)主板、擱板等）。由于定向刨花板在某一方向具有較高強(qiáng)度的特點(diǎn)，可以按照膠合板的構(gòu)成原理，使定向的表層刨花與定向的芯層刨花互相垂直交錯，形成三層以至五層結(jié)構(gòu)定向刨花板。其性能與膠合板相似，常代替膠合板做結(jié)構(gòu)材使用。這是一種新型結(jié)構(gòu)板，在充分利用小徑材、速生材，提高木材利用率等方面，有其廣闊的前景1。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對自動化程度的要求越來越高，對工業(yè)控制的方便性，高效性及準(zhǔn)確性提出了更高的要求。隨動系統(tǒng)是生產(chǎn)過程

10、中重要的控制環(huán)節(jié)，所謂的隨動系統(tǒng)是指當(dāng)某參數(shù)量的變化規(guī)律為無法預(yù)先確定的時間函數(shù)時，其被控量能夠以一定的精度跟隨參量變化的控制系統(tǒng)，它在化工、冶金、輕工等行業(yè)的控制系統(tǒng)中廣泛存在。PC或PLC即可編程序控制器，是在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備，具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域，并成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的支柱產(chǎn)品。近年來，國內(nèi)在PC技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面的發(fā)展也很快，除許多從國外引進(jìn)的設(shè)備、自動化生產(chǎn)線外，國產(chǎn)的機(jī)床設(shè)備已越來越多的采用PC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)。國產(chǎn)化的小型PC性能也基本

11、達(dá)到同類國外產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)。目前PC已廣泛用于冶金、化工、輕工、電力、建筑、交通、運(yùn)輸?shù)雀鱾€行業(yè)。隨著PLC功能模塊及控制指令的完善，在隨動控制系統(tǒng)中替代了常規(guī)的繼電器件及儀表控制，使隨動系統(tǒng)更加準(zhǔn)確，靈活，且故障率低，因此以PLC為核心的隨動系統(tǒng)到了越來越廣泛的應(yīng)用。工剩余物、小徑木、木屑等切削成一定規(guī)格的碎片，經(jīng)過干燥、拌以膠料、硬化劑、防水劑，在一定的溫度下壓制而成的一種人造板材。論文在簡單介紹PLC的基礎(chǔ)上，通過分析控制系統(tǒng)的要求，采用了PLC的功能模塊，設(shè)計(jì)了以PLC為核心的隨動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制均采用可編程序控制器實(shí)現(xiàn)。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的PLC控制的攪拌機(jī)控制系統(tǒng)2。 本文設(shè)計(jì)的

12、是雙軸拌膠機(jī)的拌膠控制系統(tǒng)，采用雙軸對向攪拌，拌膠機(jī)的噴膠器使膠呈霧狀噴射到刨花中。該系統(tǒng)配備的混交器可以是固化劑與膠在其中混合，而不是把固化劑添加到調(diào)膠罐中。調(diào)膠系統(tǒng)采用微機(jī)集中控制，微機(jī)根據(jù)各部傳感器得到刨花的重量、含水率，來調(diào)整施膠量的固體含量。使施膠后的刨花含水率控制在理想狀態(tài)上。普通刨花板的強(qiáng)度沒有同規(guī)格的膠合板強(qiáng)度高，但制造膠合板所使用的原木質(zhì)量要求較高，并且木材利用率較低。因此，在刨花板生產(chǎn)中開辟了一個新的分支，這就是采用特殊的加工工藝，用細(xì)徑劣質(zhì)材制造出具有定向結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度新型刨花板，即定向刨花板。定向刨花板（Oriented Strand Board,縮寫OSB）是20世紀(jì)7

13、0年代在歐美發(fā)展起來的一種新型木質(zhì)人造板材，它以小徑材、間伐材、木芯等為原料，通過專用設(shè)備加工成長40mm100mm、寬5mm20mm、厚0.3mm0.7mm的長條刨花，再經(jīng)干燥、施膠、鋪裝、熱壓成型的一種人造板。定向刨花板在我國生產(chǎn)和銷售約有十年時間，但發(fā)展速度比較緩慢，而在歐洲、北美、韓國、日本等地發(fā)展迅速，具有較大的市場。OSB的生產(chǎn)工藝過程為：小徑木運(yùn)入工廠 貯存于楞場 圓筒式剝皮機(jī) 金屬探測 沖洗 刨片 濕刨花料倉 氣流式圓筒干燥機(jī) 圓綱篩選機(jī) 面層和芯層干料倉 定量秤 滾筒式攪拌機(jī) 定向鋪裝線 （截?cái)啵?檢測 熱壓 （截?cái)啵?(鋸邊) 冷卻 (砂光) 檢驗(yàn) 包裝入庫。定向刨花板的特

14、點(diǎn)：1、原料來源廣，價格低定向刨花板的原料主要為軟質(zhì)針葉材、闊葉材的小徑木、撫育間伐材等，如桉樹、杉木、楊木間伐材等，來源廣泛，價格一般在每立方米250-350元。在天然林資源日益匱乏、大徑材減少的情況下，人造板的原料將逐漸轉(zhuǎn)向依靠人工速生林以及對小徑材的充分利用，定向刨花板符合這種趨勢。2、產(chǎn)品性能優(yōu)良定向刨花板保持了木材縱向強(qiáng)度大、尺寸穩(wěn)定性高的天然優(yōu)越性，同時克服了木材的某些先天不足，如幅面小、有節(jié)疤缺陷等。定向結(jié)構(gòu)刨花板線膨脹系數(shù)小，穩(wěn)定性好，握釘力較高，縱向抗彎強(qiáng)度比橫向抗彎強(qiáng)度高得多，可用作結(jié)構(gòu)材料。3、產(chǎn)品用途廣泛從加工性能、加工質(zhì)量、使用壽命、經(jīng)濟(jì)效益等方面衡量，定向結(jié)構(gòu)刨花板

15、是家具制造、室內(nèi)裝修的理想材料；在車船制造等方面，定向刨花板也能得到很好的使用，可用于車廂壁板、地板、隔板等；定向刨花板還可用于包裝板、音箱、箱包的內(nèi)襯板、工藝品等3。2 攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)概述2.1 PLC的技術(shù)概述2.1.1可編程控制器可編程控制器簡稱PC（英文全稱：Programmable Controller），是計(jì)算機(jī)家族中的一員。于上個世紀(jì)中后葉被發(fā)明后，在機(jī)床、各種流水線的輸送機(jī)械、發(fā)電、化工、電子等行業(yè)工藝設(shè)備的電氣控制方面得到了廣泛的應(yīng)用。它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC（英文全稱：Programmable Logic C

16、ontroller）和可編程序控制器PC幾個不同時期。為與個人計(jì)算機(jī)（PC）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個老名字。 1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義： “PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！彼?/p>

17、具有功能強(qiáng)大、使用可靠、維修簡便等許多優(yōu)點(diǎn)。但對于傳統(tǒng)的繼電器電路來說，它難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯功能和數(shù)字式控制，而且要實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的邏輯控制功能不僅設(shè)計(jì)繁瑣，難以實(shí)現(xiàn)升級，而且易發(fā)故障，維修復(fù)雜，現(xiàn)在已被大中型設(shè)備的控制系統(tǒng)所拋棄。隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，PLC也不斷得到完善和強(qiáng)大，同時它的功能也大大超過了邏輯控制的范圍，如聯(lián)網(wǎng)通信功能和自診斷功能等。因此今天這種裝置被我們稱作可編程控制器，不過我們還是習(xí)慣簡稱這種裝置為PLC。國際電工委員會(IEC) 在1987年2月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程

18、序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！?.1.2 PLC的結(jié)構(gòu)1、中央處理單元(CPU)PLC的CPU與通用微機(jī)的CPU一樣，是PLC的核心部分，它按PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能，接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；用掃描方式查詢現(xiàn)場輸入裝置的各種信號狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入過程狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中；診斷電源及PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等；在PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命

19、令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去啟閉有關(guān)的控制電路；分時、分渠道地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較和變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯運(yùn)算或算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)；根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，再由輸出狀態(tài)寄存器的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印、數(shù)據(jù)通信等功能。以上這些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機(jī)或雙極型位片式微處理器。2、存儲器存儲器（簡稱內(nèi)存），用來存儲數(shù)據(jù)或程序。它包括隨機(jī)存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。一般在產(chǎn)品樣本中所列的存儲器型號和容量，均是指用戶程序存儲器。PLC

20、配有系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器，分別用以存儲系統(tǒng)程序和用戶程序。系統(tǒng)程序存儲器用來存儲監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序和各種系統(tǒng)參數(shù)等，一般使用EPROM；用戶程序存儲器用作存放用戶編制的梯形圖等程序，一般使用RAM，若程序不經(jīng)常修改，也可寫入到EPROM中；存儲器的容量以字節(jié)為單位。系統(tǒng)程序存儲器的內(nèi)容不能由用戶直接存取。因此一般在產(chǎn)品樣本中所列的存儲器型號和容量，均是指用戶程序存儲器。3、PLC電源PLC電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。無論是小型的PLC，還是中、大型的PLC其電源的性能都是一樣的，均能對PLC內(nèi)部的所有器件提供一個穩(wěn)定可靠的直流電源。一般交流電壓波動在正負(fù)10%(1

21、5%)之間，因此可以直接將PLC接入到交流電網(wǎng)上去。4、輸入/輸出（I/O）模塊I/O模塊是CPU與現(xiàn)場I/O設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平和輸出驅(qū)動能力的I/O模塊供用戶選用。I/O模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣因此，多數(shù)都采用光電隔離回路、消抖動回路、多級濾波等措施。5、編程器 編程器用作用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，還可以通過其鍵盤去調(diào)用和顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。它經(jīng)過接口與CPU聯(lián)系，完成人機(jī)對話。編程器分簡易型和智能型兩種。簡易型編程器只能在線編程，它通過一個專用接口與PLC連接。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠(yuǎn)離PLC插

22、到現(xiàn)場控制站的相應(yīng)接口進(jìn)行編程。智能型編程器有許多不同的應(yīng)用程序軟件包，功能齊全，適應(yīng)的編程語言和方法也較多。圖3.1 PLC結(jié)構(gòu)圖2.1.3 PLC的特點(diǎn) 1、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/101/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 2、硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很

23、方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 3、易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用，是面向工礦企業(yè)的設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。4、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC的

24、梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 5、體積小，重量輕，能耗低 以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/21/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備4。2.1.4 PLC的基本功能1、邏輯控制功能邏輯控制功能實(shí)際上就是位處理功能，是PLC的最基本功能

25、之一。PLC設(shè)置有“與”（AND）、“或”（OR）、“非”（NOT）等邏輯指令，利用這些指令，根據(jù)外部現(xiàn)場（開關(guān)、按扭或其他傳感器）的狀態(tài)，按照指定的邏輯進(jìn)行運(yùn)算處理后，將結(jié)果輸出到現(xiàn)場的被控對象（電磁閥、電機(jī)等）。2、定時控制功能定時控制功能是PLC的最基本的功能之一。PLC中有許多可供用戶使用的定時器，其功能類似于繼電器線路中的時間繼電器。3、計(jì)數(shù)控制功能計(jì)數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一。PLC為用戶提供了許多計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一數(shù)值時，產(chǎn)生一個狀態(tài)信號（計(jì)數(shù)值到），利用該狀態(tài)信號實(shí)現(xiàn)對某個操作的計(jì)數(shù)控制。4、數(shù)據(jù)處理功能PLC大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能，可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)比較、

26、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、譯碼編碼等操作。5、回路控制功能有些PLC具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，可以方便地完成對模擬量的控制和調(diào)節(jié)。6、監(jiān)控功能PLC設(shè)置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。利用編程器或監(jiān)視器，操作人員可對PLC有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。利用編程器，可以調(diào)整定時器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值和當(dāng)前值，并可以根據(jù)需要改變PLC內(nèi)部邏輯信號的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為調(diào)試和維護(hù)提供了極大的方便。7、停電記憶功能PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAM設(shè)置了停電保持器件（如備用電池等），以保證斷電后這部分存儲器中的信息能夠長期保存。利用某些記憶指令，可以對工作狀態(tài)進(jìn)行記憶，以保持PLC斷電后的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。PL

27、C電源恢復(fù)后，可以在原工作基礎(chǔ)上繼續(xù)工作。8、故障診斷功能PLC可以對系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等進(jìn)行自診斷，發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出報(bào)警并顯示錯誤類型，如屬嚴(yán)重錯誤則自動中止運(yùn)行。PLC的故障自診斷功能，大大提高了PLC控制系統(tǒng)的安全性和可維護(hù)性。2.1.5 PLC軟件系統(tǒng)PLC的軟件系統(tǒng)是指PLC所使用的各種程序的集合。它包括系統(tǒng)程序和用戶程序。 1、系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序及診斷程序等。監(jiān)控程序又稱為管理程序，主要用于管理全機(jī)。編譯程序用來把程序語言翻譯成機(jī)器語言。診斷程序用來診斷機(jī)器故障。系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家提供，并固化在EPROM中，用戶不能直接存取，故也不需

28、要用戶干預(yù)。 2、用戶程序 用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制的需要，用PLC的程序語言編制的應(yīng)用程序，用以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。用戶程序由用戶用編程器鍵入到PLC內(nèi)存。小型PLC的用戶程序比較簡單，不需要分段，而是順序編制的。大中型PLC的用戶程序很長，也比較復(fù)雜，為使用戶程序編制簡單清晰，可按功能結(jié)構(gòu)或使用目的將用戶程序劃分成各個程序模塊。按模塊結(jié)構(gòu)組成的用戶程序，每個模塊用來解決一個確定的技術(shù)功能，能使很長的程序編制得易于理解，還使得程序的調(diào)試和修改變得很容易。 2.1.6 PLC的發(fā)展趨勢由于工業(yè)生產(chǎn)對自動控制系統(tǒng)需求的多樣性，PLC的發(fā)展方向如下： 1、產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大：I/O點(diǎn)

29、數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。 ?。河烧w結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 2、PLC在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛 。3、不斷加強(qiáng)通訊功能 。4、新器件和模塊不斷推出高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專用化模塊。5、編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標(biāo)準(zhǔn)化，有各種簡單或復(fù)雜的編程器及軟件，用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng) 。6、發(fā)展容錯技術(shù)采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 7

30、、追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。2.2 變頻器簡介 變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。通過改變電源的頻率來達(dá)到改變電源電壓的目的，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。2.3 西門子S7-300軟件概述2.3.1 西門子S7-300系

31、列PLC的一般特性S7-300由多種模塊部件組成，各種模塊能以不同方式組合在一起，從而可使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加靈活，滿足不同的應(yīng)用需求。S7-300有各種不同性能檔次的CPU可供使用。S7-300的指令集包含350多條指令，包括了位指令，比較指令，定時指令，計(jì)數(shù)指令，整點(diǎn)和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算指令等。S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。1、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)繼電.接觸器控制系統(tǒng)使用大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連接線路比較繁雜，且觸點(diǎn)通斷時有可能產(chǎn)生電弧和機(jī)械磨損，影響其壽命，可靠性差。PLC中采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路，比機(jī)械觸點(diǎn)繼電器的可靠性要高。在硬件和軟件設(shè)計(jì)中都采用了先進(jìn)技術(shù)以提高可靠

32、性和抗干擾能力。比如，用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電.接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器和時間繼電器，只剩下少量的IO硬件，將觸點(diǎn)因接觸不良造成的故障大大減小，提高了可靠性；所有礬）接口電路都采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路進(jìn)行電氣隔離；增加自診斷、糾錯等功能，使其在惡劣工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的可靠性、抗干擾能力提高了。 2、靈活性好，擴(kuò)展性強(qiáng)繼電-接觸器控制系統(tǒng)由繼電器等低壓電器采用硬件接線實(shí)現(xiàn)，連接線路比較繁雜，而且每個繼電器的觸點(diǎn)數(shù)目有限，當(dāng)控制系統(tǒng)功能改變時，需改變線路的連接，所以繼電.接觸器控制系統(tǒng)的靈活性、擴(kuò)展性差；而由PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)，只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的控制線即可，減少了接線

33、，當(dāng)控制系統(tǒng)功能改變時，有時只需編程器在線或離線修改程序，就能實(shí)現(xiàn)其控制要求。PLC內(nèi)部有現(xiàn)成大量的編程元件，能進(jìn)行邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能，若元件不夠時，只需加上相應(yīng)的擴(kuò)展單元即可，因此PLC控制系統(tǒng)的靈活性好，擴(kuò)展性強(qiáng)。 3、控制速度快，穩(wěn)定性強(qiáng)繼電-接觸器控制系統(tǒng)是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動作來實(shí)現(xiàn)控制的，其觸點(diǎn)的動斷速度一般在幾十毫秒，影響控制速度，有時還會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。PLC控制系統(tǒng)由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)，響應(yīng)速度快，一般執(zhí)行一條用戶指令只需幾微秒，PLC內(nèi)部有嚴(yán)格的同步，不會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。4、延時調(diào)整方便，精度較高繼電-接觸器控制系統(tǒng)的

34、延時控制是通過時間繼電器來完成的，而時間繼電器的延時調(diào)整不方便，且易受環(huán)境溫度和濕度的影響，延時精度不高。PLC控制系統(tǒng)的延時是通過內(nèi)部時間元件來完成的，不受環(huán)境溫度和濕度的影響，定時元件的延時時間只需改變定時參數(shù)即可調(diào)整，因此其定時精度較高。 5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝快，維修方便繼電-接觸器實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)控制工程，其設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行，周期長，維修比較麻煩。PLC使用軟件編程取代繼電.接觸器中的硬件接線而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，使安裝接線工作量減小，現(xiàn)場施工與控制程序的設(shè)計(jì)還可同時進(jìn)行，周期短、調(diào)試快。PLC具有完善的自診斷、數(shù)據(jù)存儲及監(jiān)視功能，對于其內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài)和I/O點(diǎn)的狀態(tài)均有顯

35、示，若控制系統(tǒng)有故障時，工作人員通過它即可迅速查出故障原因，及時排除故障7。 2.3.2 西門子S7-300系列PLC的基本硬件組成 1、S7-300 系統(tǒng)硬件主要包括以下幾個部分： （1）、信號處理模塊； （2）、接口模塊； （3）、功能模塊； （4）、CPU 中央處理器； （5）、通訊處理器 ；（6）、通訊網(wǎng)卡 ；（7）、工程師、操作員站和操作屏 。2、硬件詳細(xì)介紹（1）信號處理模塊 信號處理模塊主要分為四類：開關(guān)量輸入 DI、開關(guān)量輸出 DO、模擬量輸入 AI、模擬量輸出 AO （2）接口模塊 接口模塊主要用于連接多機(jī)架的 PLC 系統(tǒng)，即一個 S7-300 PLC 系統(tǒng)的信號模塊如果超

36、過 8 塊，就必須配置接口模塊進(jìn)行擴(kuò)展。 經(jīng)常使用的接口模塊名稱和性能 IM360/IM361 接口模塊是最為理想的擴(kuò)展方案； IM360 插入到 CR（中央機(jī)架，CPU 所在的機(jī)架） ； IM361 插入到 ER（擴(kuò)展機(jī)架，擴(kuò)展信號模塊所在的機(jī)架） ； 使用 IM360/IM361 接口模塊最多可以擴(kuò)展 3 個機(jī)架，既一個傳統(tǒng)的 PLC 系統(tǒng)最多處理 32 個信號模塊；（3）功能模塊 計(jì)數(shù)器模塊：可直接連接增量編碼器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、單向和循環(huán)記數(shù)；步進(jìn)電機(jī)控制模塊：和步進(jìn)電機(jī)配套使用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的定位任務(wù)； PID 控制模塊:實(shí)現(xiàn)溫度、壓力和流量等的死循環(huán)控制 。（4）CPU 中央處理器 S7-3

37、00 總共有多種不同的CPU； CPU312 IFM ，帶集成的數(shù)字輸入/輸出的緊湊型；CPU，用于帶或不帶模擬量的小系統(tǒng)，最多8 個模塊； CPU313 用于有更多程序設(shè)計(jì)要求的小型設(shè)備； CPU314IFM，帶有集成的數(shù)字和模擬輸入/輸出的緊湊型 CPU； CPU 314 用于安裝中等規(guī)模的程序以及中等指令執(zhí)行速度的程序；CPU 315/315-2DP 用于要求中到大規(guī)模的程序和通過 PROFIBUS-DP 進(jìn)行分布式配置的設(shè)備； CPU316 用于有大量程序設(shè)計(jì)要求的設(shè)備； CPU318-2 用于有要求極大規(guī)模的程序和通過PROFIBUS-DP進(jìn)行分布式配置的設(shè)備最新推出的 313C 等

38、。 （5）通訊處理器 常用的通訊處理器包括：PROFIBUS-DP處理器、PROFIBUS-FMS 處理器和工業(yè)以太網(wǎng)處理器；PROFIBUS-DP處理器名稱：CP342-5；用于連接SIEMENS S7-300和 PROFIBUS-DP 的主/從的接口模塊；通過PROFIBUS簡單的進(jìn)行配置和編程；支持的通訊協(xié)議：PROFIBUS-DP、S7 通訊功能、PGOP 通訊；傳輸率：9 .612 Mbit/s自由選擇；主要用于和 ET200子站配合,組成分布式I/O 系統(tǒng)；PROFIBUS-FMS 處理器名稱：CP343-5；用于連接 SIEMENS S7-300 和 PROFIBUS-FMS 的

39、接口模塊； 通過 PROFIBUS 簡單的進(jìn)行配置和編程； 支持的通訊協(xié)議：PROFIBUS-FMS、S7 通訊功能、PGOP 通訊；傳輸率：9 .61.5Mbit/s 自由選擇；主要用于和操作員站的連接；工業(yè)以太網(wǎng)處理器名稱：CP343-1； 用于連接 SIEMENS S7-300 和工業(yè)以太網(wǎng)接口模塊；10/100M bit/s 全雙工,自動切換 。接口連接:RJ45、AUI 。支持的通訊協(xié)議：ISO、TCP/IP通訊協(xié)議;和 S7 通訊、PGOP 通訊，主要用于和操作員站的連接。 （6）通訊網(wǎng)卡 PC-ADAPTER 用于 PC 的串口和 PLC 的 MPI 口直接連接 ；CP5611

40、通訊卡,支持 MPI 協(xié)議、PROFIBUS-DP 協(xié)議、S7 connections；用于工程師站；操作員站和 PLC 的多點(diǎn)連接；CP5613 通訊卡,支持 MPI 協(xié)議、PROFIBUS-DP 協(xié)議、S7 connections；用于工程師站；操作員站和 PLC 的多點(diǎn)連接；CP1613 通訊卡，支持 ISO 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、S7 connections；用于工程師站操作；員站和 PLC的多點(diǎn)連接；CP5412 A2 通訊卡，支持 PROFIBUS FMS 協(xié)議；用于工程師站操作員站和PLC 的多點(diǎn)連接；（7）工程師站、操作員站和操作屏 一臺裝有 STEP 7 軟件的 PC 我

41、們就稱之為工程師站，其主要完成系統(tǒng)硬件和組態(tài)、符；號編輯以及程序編程等任務(wù)； 硬件配置：用于對自動化系統(tǒng)和模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； 網(wǎng)絡(luò)通訊：用于配置 MPI、PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸； 符號編輯：用于定義符號名稱、數(shù)據(jù)類型和注釋，將物理地址名稱化； 程序編程：三種編程語言可供選用；語句表（STL）、梯形圖（LAD）、功能塊圖 （FBD）；一臺裝有 WINCC 軟件的 PC我們就稱之為操作員站，其主要完成操作員站畫面組態(tài)、變量連接、系統(tǒng)報(bào)警、變量曲線生成等功能8。2.3.3 STEP 7- V5.4(西門子S7-300編程軟件) 使用STEP7軟件可對S7-300進(jìn)行編程。而且，

42、能簡單方便地將S7-300全部功能加以利用。STEP7包含了自動化項(xiàng)目中從項(xiàng)目的啟動，實(shí)施到測試以及服務(wù)，每一階段所需的全部功能。1、硬件要求能夠運(yùn)行所需操作系統(tǒng)的編程器（PG）或者PC。PG是專門為在工業(yè)環(huán)境中使用而設(shè)計(jì)的PC機(jī)。它已經(jīng)預(yù)裝了包括STEP7在內(nèi)的，用于SIMATIC PLC組態(tài)，編程所需的軟件。CPU:主頻600MHz以上。RAM：256MB內(nèi)存（推薦512MB）。剩余硬盤空間：300-600MB（視安裝選項(xiàng)不同而定）。顯示設(shè)備：XGA，支持1024*768分辨率，16bit以上彩色深度。2、軟件要求STEP 7 -V5.4可以安裝在下列操作系統(tǒng)平臺上；Microsoft W

43、indows 2000（至少需SP3）Microsoft Windows XP（至少需SP1）上訴操作系統(tǒng)需要安裝Microsoft Internet Explorer 6.0（或以上）版本。3、STEP 7- V5.4軟件界面圖3.2STEP 7-V5.43 攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案3.1控制系統(tǒng)的工藝過程及控制要求定向刨花板生產(chǎn)工藝：普通刨花板是以小徑木、枝椏材、木材加工剩余物、非木質(zhì)農(nóng)作物剩余物等為原料，經(jīng)刨花制備、干燥、鋪裝成型熱壓等工段而制成的一種人造板。產(chǎn)品可用于家具、建筑、包裝、車輛和船舶內(nèi)部裝修，以及經(jīng)二次加工可制作飾面刨花板等等。以下是各工段工藝流程的簡單說明： 1、備料工段

44、刨花板生產(chǎn)線原料經(jīng)削片、篩選后送到木片料倉進(jìn)行過渡儲存。木片經(jīng)運(yùn)輸機(jī)送到刨片機(jī)中進(jìn)行刨花制備，制備后的刨花經(jīng)運(yùn)輸機(jī)送到濕刨花料倉中進(jìn)行過渡儲存。 2、干燥分選打磨工段濕刨花經(jīng)運(yùn)輸機(jī)送到轉(zhuǎn)子式刨花干燥機(jī)進(jìn)行干燥，經(jīng)過干燥的刨花通過刨花分選（篩選）合格的芯層干刨花經(jīng)運(yùn)輸機(jī)被送往芯層干刨花料倉過渡儲存。過大的刨花經(jīng)打磨機(jī)打磨后被送往表層干刨花料倉過渡儲存。 3、調(diào)膠樹膠施膠工段合格的表芯層干刨花經(jīng)運(yùn)輸機(jī)、刨花計(jì)量料倉分別計(jì)量后送到拌膠機(jī)中，同時調(diào)供膠工段將工藝所要求的膠液送到拌膠機(jī)中，刨花和膠液在表芯層拌膠機(jī)的充分?jǐn)嚢柘?，達(dá)到均勻混合充分施膠的效果。 4、鋪裝熱壓成型工段(年產(chǎn)3萬以上生產(chǎn)線）施膠后

45、的刨花經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送至機(jī)械分級鋪裝機(jī)，由機(jī)械分級鋪裝機(jī)組鋪裝出均勻平整的板坯。板坯經(jīng)永磁除鐵器、預(yù)壓機(jī)、縱向鋸邊機(jī)、橫截鋸、加速運(yùn)輸機(jī)、稱重運(yùn)輸機(jī)和儲存運(yùn)輸機(jī)、裝板運(yùn)輸機(jī)等工序送到裝板機(jī)的裝機(jī)吊籠中，由裝機(jī)吊籠將板坯送到多層熱壓機(jī)中進(jìn)行熱壓成型，經(jīng)多層熱壓機(jī)熱壓成型的毛板同時由裝板小車托盤推到卸板機(jī)中。 5、后處理工段停留在卸板機(jī)中的毛板經(jīng)卸板運(yùn)輸機(jī)送至冷卻進(jìn)板運(yùn)輸機(jī)，由冷卻進(jìn)板運(yùn)輸機(jī)送到?jīng)霭鍣C(jī)中進(jìn)行冷卻。在涼板機(jī)中停留（冷卻）后的毛板由冷卻出板運(yùn)輸機(jī)送到縱橫裁邊截?cái)鄼C(jī)進(jìn)行裁邊分割，最后經(jīng)干板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至升降臺堆垛。 6、后期加工主要包括對從熱壓機(jī)中取出的板材進(jìn)行冷卻、裁邊、砂光、檢驗(yàn)、分等、修

46、補(bǔ)等加工。冷卻處理可在封閉的裝置內(nèi)采用強(qiáng)制通風(fēng)的方法，也可用自然通風(fēng)冷卻。目前常用的冷卻設(shè)備是星形冷卻器。裁邊就是將毛邊板鋸成符合尺寸要求的成品，使用的設(shè)備多為縱橫聯(lián)合鋸邊機(jī)。砂光能夠減少板的厚度公差，消除板面缺陷，使板面光潔，便于使用和進(jìn)行表面裝飾。目前多用寬帶式砂光機(jī)進(jìn)行砂光處理。砂光后的板材經(jīng)過分等、檢驗(yàn)，對裂縫、鼓泡等缺陷進(jìn)行修補(bǔ)后，就可送入成品倉庫。刨花由螺旋給料機(jī)供給，壓力傳感器檢測刨花量。膠由膠泵抽給，用電磁流量計(jì)檢測膠流量；刨花和膠要按一定的比率送到攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，然后將混料供給下一道工序蒸壓成型。其工藝流程如圖2.1所示。 圖 3.1 工藝流程圖系統(tǒng)要求刨花量和膠量恒定，并有一

47、定的比例關(guān)系，即膠量隨刨花量的變化而變化，精度要求小于3%4。3.2系統(tǒng)的控制方案根據(jù)控制要求，刨花系統(tǒng)的特點(diǎn)是刨花形態(tài)的質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，刨削體積刨花的單位能耗低，自動化程度高，操作維修方便，安全可靠性高，是理想的高品質(zhì)刨花制備設(shè)備。在PID控制中，積分控制的特點(diǎn)是：只要還有余差（即殘余的控制偏差）存在，積分控制就按部就班地逐漸增加控制作用，直到余差消失。所以積分的效果比較緩慢，除特殊情況外，作為基本控制作用，緩不救急。微分控制的特點(diǎn)是：盡管實(shí)際測量值還比設(shè)定值低，但其快速上揚(yáng)的沖勢需要及早加以抑制，否則，等到實(shí)際值超過設(shè)定值再作反應(yīng)就晚了，這就是微分控制施展身手的地方了。作為基本控制使用，

48、微分控制只看趨勢，不看具體數(shù)值所在，所以最理想的情況也就是把實(shí)際值穩(wěn)定下來，但穩(wěn)定在什么地方就要看你的運(yùn)氣了，所以微分控制也不能作為基本控制作用。比例控制沒有這些問題，比例控制的反應(yīng)快，穩(wěn)定性好，是最基本的控制作用，積分、微分控制是對比例控制起增強(qiáng)作用的，極少單獨(dú)使用。在實(shí)際使用中比例和積分一般一起使用，比例承擔(dān)主要的控制作用，積分幫助消除余差。微分只有在被控對象反應(yīng)遲緩，需要在開始有所反應(yīng)時，及早補(bǔ)償，才予以采用。只用比例和微分的情況很少見。刨花回路采用比例控制，膠回路采用PI控制，其控制原理框圖如圖3.2所示。選擇開關(guān)SA用于隨動方式/膠設(shè)定方式的轉(zhuǎn)換。圖3.2控制原理框圖本文設(shè)計(jì)的攪拌控

49、制系統(tǒng)采用的是電磁流量計(jì)、壓力傳感器和智能電動執(zhí)行器。電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體的儀表。電磁流量計(jì)有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計(jì)不易應(yīng)用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。優(yōu)點(diǎn):1、測量通道是段光滑直管,不會阻塞,適用于測量含固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、泥漿、污水等；2、不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失,節(jié)能效果好；3、所測得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響；4、流量范圍大，口徑范圍寬；5、可應(yīng)用腐蝕性流體。缺點(diǎn):1、不能測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品；2、不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體；3、不能用于較高溫度5。3

50、.3基于PLC的拌膠機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)3.3.1施膠機(jī)具有如下主要特點(diǎn)1、采用螺旋進(jìn)料，保證先進(jìn)料先施膠，后進(jìn)料后施膠，避免有些刨花重復(fù)施膠；2、改進(jìn)了冷卻系統(tǒng)，上、下殼體和中軸無不流動死角，冷卻均勻；3、低速攪拌，不使刨花破損；4、改進(jìn)了注膠位置和方式，保證施膠均勻； 設(shè)備特別適用于施膠量少的麥秸桿生產(chǎn)線和保證刨花形態(tài)的定向刨花板生產(chǎn)線，對原刨花生產(chǎn)線也可以做到在保證同等物理力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，施膠量降低8%3.3.2拌膠機(jī)對比傳統(tǒng)拌膠系統(tǒng)特點(diǎn)1、樹脂消耗量減少58%；2、對比前一代攪拌機(jī)有更好的板子技術(shù)性能；3、穩(wěn)定的技術(shù)指標(biāo)；4、一周清理一次攪拌機(jī)；5、減小邊緣速度使得機(jī)器磨損減少50%；6

51、、幾乎不因?yàn)榛旌隙茐呐倩ㄐ螒B(tài)6。4攪拌機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 PLC的選型 攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的輸入信號有7個，其中用于啟動、停止、隨動3個開關(guān)量信號，其中刨花設(shè)定、壓力傳感器、膠設(shè)定、電磁流量計(jì)為4個模擬量信號；輸出信號有兩個，用以驅(qū)動膠泵電機(jī)調(diào)速器及螺旋給料機(jī)驅(qū)動器2兩個模擬量輸出信號。所以選用西門子S7-300系列PLC CPU-312作為控制器，根據(jù)系統(tǒng)工藝需求，得出數(shù)字量輸入輸出地址分配表，如.表。表4.1數(shù)字量輸入輸出地址分配表序號變量號變量名備注1I0.0系統(tǒng)啟動2I0.1系統(tǒng)停止3I0.2隨動切換閉合式隨動投入4Q0.0變頻器1啟動指示5Q0.1變頻器2啟動指示6Q0.2刨花機(jī)變頻

52、器1啟動7Q0.3膠水泵變頻器2啟動根據(jù)I/O信號的數(shù)量、類型以及控制要求，選擇CPU-312及SM323（8DI/8DO）和SM334（AI4/AO2x12位）。這樣共有8個開關(guān)量輸入點(diǎn)，8個開關(guān)量輸出點(diǎn)，4個模擬量輸入通道，2個模擬量輸出通道，滿足控制要求。所以用了西門子S7-300系列PLC CPU-312作為控制器，并配置了模擬量輸入/輸出模塊作為擴(kuò)展模塊，詳細(xì)的地址定義如4.2表。表4.2模擬量輸入輸出地址分配表序號變量號變量名備注1AIW272刨花給定量設(shè)定2AIW274壓力傳感器3AIW276膠水給定量4AIW278流量計(jì)5AQW272刨花機(jī)變頻器6AQW274膠泵變頻器表4.3

53、 攪拌機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模塊統(tǒng)計(jì)表4.2控制系統(tǒng)的儀表選用表4.4攪拌機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的表儀表選用儀表名稱儀表特點(diǎn)EJA110A差壓變送器用于測量液體、氣體和蒸汽的液位、密度和壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成4-20mADC的電流信號輸出。 EJA110A也可以通過BRAIN手操器或CENTUM CS/XL或HART 275手操器相互通訊，通過它們進(jìn)行設(shè)定和監(jiān)控等。E-mag電磁流量計(jì)測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響 低頻或多頻方波勵磁、功耗小、零點(diǎn)穩(wěn)定、低流速特性優(yōu)越 可雙向測量，具有雙向電流，雙向脈沖 多種流量顯示、空管檢測、過程自動診斷 抗干擾性強(qiáng)，EMC（電磁兼容性）指標(biāo)符合BS6667及

54、EN50081-1標(biāo)準(zhǔn) 使用壽命長，無故障運(yùn)行時間20000小時 防護(hù)等級可達(dá)IP68，水下沉浸10米 多種通訊方式，通訊接口配置有RS232、RS485、HART、Profibus DP和Profibus PA1、流量計(jì)在攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的選用流量計(jì)的選用,攪拌機(jī)控制系統(tǒng)主要測量膠的流量。攪拌機(jī)用的膠屬于腐蝕性介質(zhì),屬于粘稠液體。所以選擇了電磁流量計(jì)9。2、壓力傳感器在攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的選用壓力傳感器的選用，攪拌機(jī)控制系統(tǒng)主要測量刨花的重量。用壓力間接的測量刨花的重量。所以選用差壓變送器10。3、變頻器在液體攪拌機(jī)上的應(yīng)用（1）、攪拌機(jī)的配置及運(yùn)用攪拌機(jī)械在設(shè)計(jì)時均是按使用工況的要求考慮一定余量的，而攪拌機(jī)在實(shí)際使用過程中，則不一定要在最大轉(zhuǎn)速下工作，有很多時間都可以工作在非滿載狀態(tài)；傳統(tǒng)的攪拌機(jī)通常不進(jìn)行調(diào)節(jié)或采用機(jī)械方式調(diào)速；機(jī)械方式調(diào)速會增大攪拌機(jī)的損耗，同時會使攪拌機(jī)工作在波動狀態(tài)，也使攪拌機(jī)設(shè)備工作在“大馬拉小車”的狀態(tài)，很不經(jīng)濟(jì)。 （2）、攪