飼料廠配料自動控制系統(tǒng)-精選文檔

1、飼料廠配料自動限制系統(tǒng)摘 要飼料生產在我國的工業(yè)開展過程中占有重要的地位,而配料工序又是重中之重,其配料精度直接影響著飼料產品的質量.隨著現(xiàn)代電子技術的開展和電路集成度的大幅度提升,工業(yè)器件及芯片在功能及結構上均發(fā)生了很大的變化,為研究高精度的自動限制系統(tǒng)提供了可能性.在對飼料生產工藝流程和稱重過程進行深入分析的根底之上,結合實際,對系統(tǒng)進行了局部設計.硬件方面：據系統(tǒng)對精度等的要求選擇了運行所需器件,尤其是傳感器、A/D采集卡的選擇；設計了傳感器電源電路、信號處理電路,并對傳感器的串并聯(lián)進行了比擬,此外還設計了驅動電動機等執(zhí)行機構的電路；簡要介紹了抗干擾舉措及接地需注意的

2、一些問題.針對飼料廠的生產現(xiàn)狀,我們在原有飼料生產的限制過程中,研究適用的自動限制治理系統(tǒng).該系統(tǒng)的實現(xiàn),能為飼料加工行業(yè)提升質量水平節(jié)省大量的人力、物力,大幅度提升勞動生產率,并且是生產優(yōu)質飼料的可靠保證.1系統(tǒng)總體方案設計1.1 系統(tǒng)的總體結構本系統(tǒng)采用工控機全控方式,即以工控機為核心,通過輸入輸出卡,通訊板卡等與傳感器,中間繼電器等相連,工控機程序限制中間繼電器的動作,再由中間繼電器的動作來限制限制電動機啟停的的接觸器以及各個閥門的電磁線圈等,完成投料、放料等各個生產環(huán)節(jié),處理各項生產治理數(shù)據及遠程聯(lián)網等功能.系統(tǒng)框圖如圖1所示.1.2 系統(tǒng)的工藝流程主要工藝設備：螺旋給料機一用于輸送和

3、分配原料；電子配料秤一用于飼料稱重；電動閘門一用于限制進料；料位器一用于檢測限制筒倉里原料的料位；混合機一用于把各種不同品質的飼料進行混合.系統(tǒng)工藝流程簡介：1-8號配料倉分別裝有不同品質的8種原料本文以8個料倉為例進行分析；1-8號上面8個料位器分別用來檢測1-8號配料倉中原料是否充足,如原料供應到達此位置,料位器給出信號,限制此料倉的卸料閥門關閉,停止卸料；9-16號下面8個料位器分別用來檢測1-8號配料倉是否缺料,如原料供應到達此位置,料位器給出信號,限制此料倉的卸料閥門翻開,開始卸料；1-8號螺旋給料機負責將各對應配料倉中的原料按配方分別送往電子配料秤；電子配料秤由稱重傳感器實時檢測重

4、量,所需各種原料到達重量后,限制電子配料秤開門機構閘門翻開,據配方工藝原料完全進人混合機后,電子配料秤開門機構關上閘門；混合機電機啟動混合飼料,據配方工工藝要求攪拌一定時間后混合機電機停止,混合機開門機構電機正轉,翻開混合機閘門,飼料送往下一工序.2系統(tǒng)的硬件設計在進行具體電路設計之前,得根據系統(tǒng)及實際情況的要求,進行各個硬件器件的選型,具體包括：傳感器、電動機、接觸器、電磁閥和DIDO卡等的選型,使之符合生產的要求.2.1 電源模塊設計本系統(tǒng)電路分為多個模塊,而不同的模塊對電源的電壓、電源質量等要求都不一樣.電源對于每個電路單元來說都十分重要,尤其在系統(tǒng)設計精度比擬高時,整機的指標和電源的質

5、量密切相關,因此設計性能優(yōu)越并適合系統(tǒng)的電源電路是很有必要的.對于數(shù)字電源和模擬電源,限制器采用從交流220V經變壓為較低電壓后經過整流橋為直流,然后經三端正向穩(wěn)壓電源7812和7824后變成直流12V和24V電源.模擬電源和數(shù)字電源分別用不同變壓繞組,兩路電源互不干擾.由于模擬電源對電壓紋波等指標要求較為嚴格,在設計模塊地時需參加更為嚴格的濾波舉措,模擬地需通過電感和擔電容進一步減小紋波,見圖3.2.2 信號處理電路2.2.1 負載傳感器的聯(lián)接由于電子秤采用四個傳感器來進行物料的稱重,這就涉及到傳感器是串聯(lián)還是并聯(lián),現(xiàn)對兩種聯(lián)接方式介紹如下.1串聯(lián)組合稱重方式：每個傳感器使用獨立電源單獨供電

6、,而4個傳感器的輸出端串聯(lián)連接.對于型號規(guī)格相同的多個傳感器來說如果鼓勵電源電壓U相同,而且輸出電壓敏度S也一致相等,那么這樣,就可以保證傳感器串聯(lián)組合后總輸出信號與秤體承載總重量W成正比.串聯(lián)組合后,總的輸出信號為各傳感器輸出信號之和EU,總的輸出阻抗為各感器輸出阻抗之和.2并聯(lián)組合稱重方式：各個傳感器輸入端并聯(lián),使用一個公共電源供電,輸出端也以并聯(lián)的方式工作.多傳感器輸出端并聯(lián)組合后,多個傳感器并聯(lián)工作和一個傳感器工作時的輸出電壓是相等的；總的輸出信號為各傳感器輸出信號之和的1/n;但并聯(lián)后的輸出電阻卻減小為一個傳感器的1/no多傳感器串、并聯(lián)聯(lián)接方式如圖4.3隨著我國儀表制造水平的提升,

7、稱重傳感器并聯(lián)組臺輸出電路得到日益廣泛的應用,其諸多優(yōu)點已經為人們所認同,并聯(lián)組合輸出電路已逐步取代串聯(lián)組合輸出電路.因此本設計采用并聯(lián)組合輸出電路.2.2.2 模擬信號處理電路選用的負載傳感器輸出電阻為350由于采用4個傳感器并聯(lián)組合輸出,故總輸出電阻降為87.5,輸出阻抗較大,輸出信號會有衰減,故需阻抗匹配器來降低輸出電阻,由于傳感器輸出信號比擬微弱,需對模擬信號進行相應的放大才能為測量電路提供高精度的模擬輸入信號,由于所選A/D卡無濾波功能,故還需在電路中參加濾波功能.各局部功能如下.1第一局部相當于一電壓跟隨器：其輸出信號能跟隨輸入信號的變化；輸入阻抗大,預防了傳感器輸入信號的衰減；輸

8、出阻抗小,有較強的負載水平.2中間局部完成了對信號的放大作用,具相當于一儀用放大器,采用3個運算放大器排成兩級：一個由兩運放組成的前置放大器,后面跟一個放大增益為1的差分放大器.前置放大器提供高輸入阻抗、低噪聲和增益.差分放大器抑制共模噪聲.如圖5.2.2.3數(shù)字信號處理電路由于所選用的射頻導納開關輸出信號可以為直流,最大為30V,而選用的DI/DO卡輸入信號電平范圍為TTL48V,且內具有光電隔離電路,故無需設計光電隔離電路,直接把射頻導納開關輸出直流信號與DI/DO卡輸入端相連即可.2.2.4驅動執(zhí)行電路因選用PS-002作為繼電器和限制電動機的交流接觸器的驅動.所選電磁閥額定電壓選擇為DC24V,消耗功率小于15W,觸點容量滿足.所選接觸器已滿足電機功率要求,只需在同系列中選擇接觸器電磁線圈的額定電壓為220V的即可,這樣就可直接由PS-002的交流輸出直接驅動.因DO的輸出可直接連接PS-002的電源接線端,而PS-002板兩側的接線端子排為繼電器觸點接線端子,與每個繼電器相鄰的兩個接線端子為該繼電器的一對