自动配料系统控制的设计计划书

1 自动配料系统控制的设计计划书 一 绪论 可编程序控制器（ 简称 在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。它是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置 ,是计算机技术在工业控制领域的一种应用技术。进入二十世纪八十年代以来， 随着社会的不断发展，科学技术的不断提高， 微机技术和微电子技术的迅猛 发展， 人们已经对越来越多的事物不是进行手工操作，而是进行人工智能控制， 极大推动了 世界范围内的发展，其功能越来越强大，应用范围越来越广阔，已广泛应用在各种机械和生产过程的自动控制中 。 本次课程设计题目 动配料系统，也正是基于这亚美好的背景下应运而生的。运用所学的可编程控制器的相关知识在实验箱上实现小车取料的控制。改变了以往取料时间长、难度大、效率低的缺点。提高了工作效率，节省了人力资源。本文重点描述了包括硬件设计、软件设计在内的三菱 配料装料系统中的一些细节，主要设计了小车装料的全过程， 进行 部连接线，模拟实验，通过观察指示灯的亮灭情况，对装料配料系统进一步理解。 2 二 自动配料系统控制的课题介绍 随着科学技术的不断发展，自动化的需求也日益增多。在很多生产工艺过程中，人们除了要求衡器能准确的进行称量，满足产品质量的需要外，还要求能自动配料称重，大幅度提高生产效率。尤其是冶金、煤炭、化工、水泥等行业中，常需要对输送中的流量进行调节。控制、达到准确的配比。 自动配料系统可以按照设定配比和流量控制各种输入 物品的瞬时流量，从而达到控制各种产品的质量和产量的目的，是实现生产过程自动化和智能化、企业的科学管理、安全稳定生产和节能降耗的重要技术手段。自动配料控制系统在生产中的应用不仅可以提高配料质量科产量，也大大减轻了岗位工人的劳动强度，提高了生产效率，本课题设计开发自动配料系统能有效解决动态计量衡器的控制精度问题，作为衡器发展的前沿产品，他可代替企业中陈旧的配料工艺设备，很大程度的降低劳动强度，提高生产效率和产品质量，带来可观的经济效益，推动国民经济的发展。 3 三设计内容及要求 制要求 系统启 动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。系统工作过程如下： 灯 ，绿灯 ，表明允许汽车开进装料。料斗出料口 闭，若料位传感器 为 斗中的物料不满），进料阀开启进料（ ）。当 为 斗中的物料已满），则停止进料（ ）。电动机 为 车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关 为灯信号灯 ，绿灯 ；同时启动电机 过 2S 后，再启动 再经 2S 后启动 经过 2S 最后启动 经过 2S 后才打开出料阀（ ），物料经料斗出料。当车装满时，限位开关 斗关闭， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同时红灯 ，绿灯 ，表明汽车可以开走。 下停止按钮 动配料装车的整个系统终止运行。 4 计要求 (1) 最大限度的满足被控设备或生产过程的控制要求； (2) 在满足控制要求的前提下，力求简单，经济，操作方便； (3) 保证控制系统工作安全可靠； (4) 考虑到今后的 发展改进，应适当留有进一步扩展的余地； (5) 要求本次设计的控制装置采用 术实现； (6) 要能完全满足控制要求。 制原理介绍及图示 灯 ，绿灯 ，表明允许汽车开进装料。料斗出料口 闭，若料位传感器 为 斗中的物料不满），进料阀开启进料（ ）。当 为 斗中的物料已满），则停止进料（ ）。电动机 为 车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关 为灯信号灯 ，绿灯 ；同时启动电机 过 2S 后，再启动 经 2S 后启动 经过 2S 最后启动 经过 2S 后才打开出料阀（ ），物料经料斗出料。当车装满时，限位开关 斗关闭， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同时红灯 ，绿灯 ，表明汽车可以开走。 下停止按钮 动配料装车的整个系统终止运行。 5 制方案 确选 择进行硬件电路的设计与软件的调试。 写完成实时控制程序或编写完成仿真程序。 之满足控制要求。 四 硬件设计 器件选择 元器件的选择要根据设计需求和现今生产的元器件型号等进行多方比较后才能选取最合适的器件。 型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。 在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，建议选用整体 式结构的 它情况则最好选用模块式结构的 本实验需要 6 个红绿灯，分别为 。 电动机 开关 。 6 传感器 器件清单 元器件选择列表 序号 名称 型号 数量 1 灯泡 220V 7 2 电磁阀 34 4 电动机 5 传感器 6 7 通讯电缆 8 皮带 9 电源 10 熔断器 11 低压隔离器 12 按钮 13 压力继电器 14 热继电器 3 15 蜂鸣器 1 7 件控制原理图 M 13 M 23 M 33 M 43 F X 2 N - 3 2 M 电 源K M 1K M 2K M 3K M 4+_2 4 L 3L 3P E S 1S 2S 3S 4 8 五 软件设计 计思想及程序流程图 （ 1） 软件设计的主要任务是根据控制系 统要求将顺序功能图转换为梯形图，在程序设计的时候最好将使用的软元件（如内部继电器、定时器、计数器等）列表，表明用途，以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。 （ 2） 模拟调试。将设计好的程序下载到 单元中。由外界信号源加入测试信号，可用按钮或小开关模拟输入信号，用指示灯模拟负载，通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况，观察输入 /输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计的要求，并及时修改和调整程序，知道满足设计要求为止。 9 开 始红 灯 L 2 灭绿 灯 L 1 亮停 止S 1 是 否 为 O N 进 料 阀 门 D 4 亮进 料 阀 门 D 4 灭S Q 1 为 O M 4 启 动红 灯 L 2 亮绿 灯 L 1 灭2 S 后 M 3 启 动2 S 后 M 2 启 动2 S 后 M 1 启 动2 S 后 打 开 除 了 阀 （ D 2 亮 ）S Q 2 为 O 关 闭 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 止红 灯 L 2 灭绿 灯 L 1 亮否是否是是否 10 #皮带运行 6 12 2#皮带运行 7 13 3#皮带运行 4 4#皮带运行 11 计与说明 初始状态下，若传感器 斗中的物料不满），进料阀开始进料，若 传感器 料阀关闭。 装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关 为 ，红灯信号灯 ，绿灯 。 当限位开关 为 ，电动机 动，指示灯 ，经过 2S 后； 在启动电动机 示灯 ，经过 2S 后；在启动电动机 示灯 ， 12 经过 2S 后；在启动电动机 示灯 。 在 经过 2S 后，出料阀 开，物料经过料斗出料，当车装满时，限位开关 斗关闭。 经过 2S 后，电动机 止，指示灯 ；在经过 2S 后，电动机 止， 指示灯 ；在经过 2S 后，电动机 止，指示灯 ；在经过 2S 后，电 动机 止，指示灯 。 13 红灯 ，绿灯 ，表明车可以开走。按下停止按钮 动配料 装车的整个系统终止运行。 电路 外部接线 14 15 六 运行调试 系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。 红灯 ，绿灯 ，表明允许汽车开进装料。料斗出料口 闭，若料位传感器 为 斗中的物料已满），则停止进料（ ）。当 为 斗中的物料已满），则停止进料（ ）。电动机 为 装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关 为 红灯信号灯，绿灯 ；同时启动电机 过 2S 后，再启动启动 经 2S 后启动 经过 2S 最后启动 经过 2S 后才打开出料阀（ ），物料经料斗出料。当车装满时，限位开关 斗关闭， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同时红灯 ，绿灯 ，表明汽车可以开走。 常工作时 亮，若有一个电机不正常工作，则 亮且蜂鸣器 作发出警告 停机控制时按下停止按钮 动配料装车的整个 系统终止运行，料斗关闭， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， S 后最后停止。此时整个系统完全停止。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，料斗出料口关闭，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如 障， 立即停，料斗出料口 闭，经过 2 秒延迟 ， 。 在经过 2 秒， 止。经过 2 秒， 。 当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行 2 秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。 16 七 小结 自动配料监控系统具有运行可靠、功能齐全、投资低、升级方便等特点，采用全汉化操作界面，在线组态，形象直观，易于操作。监控系统提供了较完善的系统运行信息和产品信息，为现场操作人员创造了高效率的工作环境，实现了较为先进的过程控制和管理技术水平，并减轻了系统维护的工作量。 本系统投入运行以来，各项指标均满足技术要求，并极大地改善了操作员 的劳动强度，明显地提高了生产效率精细化工的自动配料监控系统，采用 散控制方式分析监控系统的结构和功能，研究其控制过程，实现人机对话自 动控制、集中管理、实时记录、 显示与报警等功能。在精细化工生产工艺中， 自动配料系统是一道非常重要的工序，它由前、后配料两个子系统组成。选用 西门子 300 成数据采集控制系统，模块化设计，经济实用。 全自动配料控制系统在各行业的应用已屡见不鲜，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 目标。 本实验采用 制方式来实现自动配料系统，实现物料传送、下料控制、 故障检测等功能。配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配 料，当车装满时，配料系统能自动关闭。整个系统自动进行提高了配料精度和 速度。 17 致谢 本次课程设计基本上涵盖了我们所学习的 序的大部分知识点，课程设计题目要求不仅要求对课本知识有较深刻的了解，同时要求程序设计者有较强的思维能力和操作动手能力。这次课程设计是我对 序的编程、录入、以及在上机操作调试有了很大的提高。程序的创新是很需要被看重的，因为往往在动脑思考创新中会有更多的收获，学到更多的知识。 这次课程设计中，虽然我们都没有什么经验，但是在老师的教导下，同学的鼓舞和帮助下最终圆满的完成了设计任务。在整个过程当中，有许多人给了我启发和帮助，在课程设计完成之际，我要在此感谢帮助我的同学和老师。感谢任课老师给我们的精心讲解和提供适用的资料；感谢同学对我学习上的交流和帮助，感谢学校提供这样一个让我自己动手的好机会！ 18 参考文献 （ 1）电气控制与可编 程控制器 化学工业出版社 史国生 （ 2）实验指导书 常州工学院 罗慧芳 (3) 础应用 机械工业出版社 廖常初 (4)可编程控制原理与应用 北京理工大学出版社 范次猛 (5)可编程控制应用技术实训指导 化学工业出版社 李俊秀 (6)电气控制与 北京机械工业出版社 余雷生 方宗达 19 附录 M 13 M 23 M 33 M 43 F X 2 N - 3 2 M 电 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电 源 开 关电 机 1 电 机 2电 机 3电 机 4 P L C 控 制 器 开 关 电 源0 9 电 Y 3季 俊 杰0 9 1 2 1 1 1 1 20 2 控制电路图 Y 1 1Y 1 0Y 7Y 6K M 4K M 3K M 2K M 1Y 5Y