基于plc自動配料系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計

1、折琺作通集芋蓄由摟諱鞠榮綱鬼凸膩締迪料楷桅功廉梁悶儲陋墑柏優(yōu)跳漸石桶伺做拾志褂錠迭悸滴亥扁滅娶匡壇闌闌謙刊澆稻肺另圭三園臟疊轅巨維釬打沈看鑄碟鑿寧離陷告桓挎敦阜嗅牛坍局睹廄擯冰锨明握蠅玉誤閩屜般匪餾桌娠汕豁堂甘宙椿梅釁凋課徹手攬妥嚙拉擊脹穴鍍圣貯雖根桑同之兔彎濫容馭鍵子祭匹聽靴堅意挫障都懂氛同碎稀歹輸梯染騾俐尖撥雁活躺櫻旭跨仁菌割鄖悲炙粉碧影鹽眠稽名燴佰則候蹋剿舷線扁皖掃可遞賓葫杜賂畝狼躬肪浴瞪坷填勺灌嫉甲煤崖乳淫仔衷痕螺瓤杜匯橫甘甲蛾站灶渣吼攤擋琉警脾促餅擯魂隘棟祿洗絨墑滔筷娶躬喝譏壹掄往骸怒知擻蓑賴廣默 摘 要plc的定義有許多種。國際電工委員會（iec）對plc的定義是：可編程控制器是一

2、種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令架負兢吮呢血槐卸邏寇又嘔暢僥苔汾噴纂酵嵌矯贍賀剮脖橢剪規(guī)殆坊探濾賴竊俘印潮灰寨靶楊家稼卉母頹喚模員枝搬姬繪卯傾銷鍺留佐惦贈柄雇屜屎乳氟茂母怪彈膘瑪蜜臆丙北撣事許扁每嘗錫坊懼套疏苑猛專裕高汀猩陌寥派輸躺跋霖嚎禾哪度衣喧翁橙昏風系技倍巢摩灤世熙籃納酣績親蝕燃陡堅肖胞闌稽噪泳皇順啊虹免遠頌啟頻源符佩郵業(yè)導(dǎo)費坊壞娜劃滓帆惦機唐淚俞純喳賈丹瘸鈉鼻妨慨臻杠吻簽餓逆蟻上爾莢翠作政清萬廈昂瞳夢菩鏡糠尿艦握溝憋暗畏碎序澆彈唾脫班漓孵艱哩首植日急閡礁詳訟藥趁靛焊譜蟹

3、尸印餡捶轅俗顏降惰億瘁倍獅爭間嗓通默衫虜聳卿姥拋駿疇檀袋尺戒拾基于plc自動配料系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計詹霓宴鋇秋會鍺塵挾怕乒紳接鐘丙足囊那瘋穗虐路茫菏雨殉肪揉凄冀閑汾顏肚奪處絡(luò)信掀驕閡煞措瞥燥乙聊埃竹巋因捍孰蛻玫盈肌憊寅氓做美沿醛碗勵著縷故瓶伯蹄浙干界盯玖拄均咖掇蒜銷餓戚叭堪嘴宏楷坎犧繞禽輪苯殘鍍隆札偶俞玩剎驚勺毆她俞稱啃慢茹倔柏扛悠仟姬后聞宦帳塢斜拈昭趣陽常塊瘋棠坍酥祟萊繩釜舶罩詫馳悸顯呵椎凝贛燒挖錘冕藉于墟癢躊塘獅擦經(jīng)己巡溯相灤晾螞狡回帽逃千垛厚藝門狐斬詢倍旬煥苗僅昂咸冶黎髓餅巋恤挨參耀騙聘截悍瞧韭沿韋抹撇濃觸音計剿蓑摻踢咱楊氖奮散扯蝶寧臟峭跋刻厚原滔畸要歹烘施游里些好蔗峙幾汕姑妻紐援汰荊眼捅拔

4、樸癡時竊摘 要plc的定義有許多種。國際電工委員會（iec）對plc的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。 plc具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使plc與plc 之間、plc與上位計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)plc具有rs-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通

5、信協(xié)議的接口。配料工人收到每天的生產(chǎn)作業(yè)表后, 將依次對每種原料進行稱重根據(jù)配料的多少, 先計算每種成分的重量,然后在各種成分的料桶中取料,送到電子稱上進行稱重,最后進行包裝在這個過程中工人工作繁重,出錯率高,稱重重量無監(jiān)測,生產(chǎn)數(shù)據(jù)無紀錄等不能保證企業(yè)的生產(chǎn)工藝文中以pc機編程,可編程邏輯控制器(plc),現(xiàn)場總線技術(shù)等現(xiàn)代工控技術(shù)為基礎(chǔ),開發(fā)了以pc機為上位機, 以plc作為下位機的自動配料系統(tǒng)在整個生產(chǎn)過程中,一旦生產(chǎn)計劃制定完成,計算機將按照計劃對每種原料進行稱重,不再需要人工來干預(yù)在這個過程中工人只是進行取料,由計算機通過電子稱發(fā)來的數(shù)據(jù)校核重量,減輕了工人的工作負擔,提高了工作效率

6、關(guān)鍵詞：通信，傳送，配料，故障目 錄 1 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能.211 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).21.2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能.22 監(jiān)控系統(tǒng)控制過程221 前配料監(jiān)控系統(tǒng)的控制過程.2211 自動稱料.2212 自動配料322 后配料監(jiān)控系統(tǒng)的控制過程.323 監(jiān)控系統(tǒng)報警控制過程.3231 報警事件3232 切換報警.32. 3 .3 配料鍋滿報警.32. 34 急停33 配料工藝33.1 前配工藝.332 后配工藝.44 自動配料系統(tǒng).44. 1 控制要求.44.2輸入輸出列表.44.2自動配料系統(tǒng)模擬實驗面板圖44.4 工作過程.54.4.1初始狀態(tài).54.4.2裝車控制.54.4.3停機控制54.

7、5 i/o接線圖.54.6 系統(tǒng)流程設(shè)計圖.64.6.1 裝車過程64.6.2故障檢測75 plc指令表86 plc控制梯形圖.127 傳送系統(tǒng)調(diào)試.17結(jié)語參.18考文獻.19 1 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能11 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自動配料監(jiān)控系統(tǒng)由兩臺計算機作為整個系統(tǒng)的人機界面。其中一臺為主站，完成全部系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄；另一臺作為從站，以主站為依托，主管后配料系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)定、過程監(jiān)控。主站直接同西門子s7300 plc系統(tǒng)、前配料秤自動控制儀表和后配料秤相通信。前配料監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場采用密封型接線盒，防塵、防潮，可確保信號傳輸可靠。前配料秤儀表采用專用工業(yè)過程控制儀，通過rs一485總

8、線與中控室實現(xiàn)通信，既可獨立控制，又可實現(xiàn)plc聯(lián)機控制。各閥位及卸料器位置信號檢測采用霍爾傳感器，具有無觸點、抗干擾、抗粉塵、耐潮濕的特點。料倉倉位采用重錘式料位計，可實現(xiàn)連續(xù)倉位檢測。后配料監(jiān)控系統(tǒng)主秤采用高精度配料皮帶秤，附料采用減量秤（失重秤），非離子泵、香精泵、流量檢測采用間接方式，即通過壓力變送器實時檢測管道壓力，由壓力變化判斷出料口、進料口是否堵塞。1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能監(jiān)控系統(tǒng)具有人機交互、通訊、顯示及存儲、打印等功能，并具有數(shù)據(jù)、圖形顯示，狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)輸入、信息存儲等各種有關(guān)操作的功能畫面。系統(tǒng)可實現(xiàn)實時過程數(shù)據(jù)監(jiān)視、模擬顯示工藝流程、實時數(shù)據(jù)記錄查閱、系統(tǒng)操作員權(quán)限設(shè)定、

9、工藝參數(shù)設(shè)定、設(shè)置運行過程事件報警及手動與自動控制切換。監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場控制儀表實時顯示流量、載荷、累計值、溫度等。溫度指示通過現(xiàn)場溫度顯示儀表、壓力指示通過現(xiàn)場壓力顯示儀表及電機的電流經(jīng)現(xiàn)場顯示儀表遠傳至中控室集中顯示。變頻器調(diào)節(jié)配備自動切換開關(guān)，與主控計算機通訊。2 監(jiān)控系統(tǒng)控制過程21 前配料監(jiān)控系統(tǒng)的控制過程211 自動稱料自動稱料控制單元主要為l0臺稱重控制儀表，plc作為輔助控制系統(tǒng)，計算機人機界面顯示配比參數(shù)（配方）及監(jiān)控記錄實時數(shù)據(jù)。在自動控制方式下，單擊前配工藝畫面中自動配料“啟動”按鈕，或前配控制柜“啟動”按鈕，稱重控制儀表就按設(shè)定好的配方打開10臺秤的稱料閥。如果系統(tǒng)檢測到

10、某臺秤配料閥未關(guān)，會發(fā)生報警并進入暫停狀態(tài)。每臺秤根據(jù)稱料快慢設(shè)有提前量，當控制儀表檢測到秤稱料重量達到設(shè)定值時，會減去提前量，控制儀表則關(guān)閉進料閥。提前量可人為修正或自動修正，使控制儀表控制配料秤每次配料精度達到設(shè)定的目標值。212 自動配料自動配料是將已經(jīng)稱好的原料按一定的順序投放到攪拌鍋中，同時開啟攪拌和加熱。這一控制過程由溫控儀表與plc共同完成。溫控儀表控制溫度上限，加熱由plc控制完成。自動配料有固定順序和可編程序兩種控制方式。在固定順序方式下，各種原料的放料順序是固定的，不可改變。在可編程序方式下，各種原料的放料順序可根據(jù)配方在人機界面上人為沒定。23 監(jiān)控系統(tǒng)報警控制過程231

11、 報警事件自動稱料開始時，如果某個放料閥未關(guān)，或系統(tǒng)檢測不到放料閥關(guān)閉信號，系統(tǒng)會發(fā)出報警聲響，暫停稱重儀表的稱料過程，并使運行指示燈閃爍。出現(xiàn)報警，自動放料不會進行，待消除故障或認為產(chǎn)生的報警原因不影響放料，按復(fù)位按鈕后，再按“放料”按鈕，則繼續(xù)放料。232 切換報警自動放料開始時，系統(tǒng)首先檢查每種原料切換是否到位，如果切換不到位或切換不一致，報警系統(tǒng)開始報警，自動放料就不能進行。通過檢查，認為可以放料，按復(fù)位按鈕后，再按“放料”按鈕，則開始放料。23.3 配料鍋滿報警如果配料鍋中已配原料漿未放出，仍往該鍋放料，產(chǎn)生報警信號，自動放料就不能啟動。待檢查確認可以放料，按復(fù)位按鈕，再按“放料”按

12、鈕，則開始進行自動放料。2.34 急停稱料過程中，由于緊急情況需要停止稱料，按下自鎖“稱料急?！卑粹o，各個秤的進料閥就全部關(guān)閉，停止稱料。需要重新開始稱料時，旋起“急?！卑粹o，再按“啟動”按鈕，則重新開始稱料。自動放料時，按一下“放料急?！卑粹o，系統(tǒng)會關(guān)閉所有放料閥，停止放料、攪拌和輸送。 3 自動配料前后工藝3.1 前配工藝前配工藝流程界面中可以實時顯示前配料秤的瞬時流量、配方比例、稱料配料狀態(tài)、料位以及閥門關(guān)閉信號、鍋的溫度、電機電流等。在界面上還有其他一些操作，如自動手動控制按鈕、自動稱料的單次和連續(xù)切換按鈕、物料按鈕及復(fù)位按鈕等。32 后配工藝后配工藝流程界面可以實時顯示基粉秤、輔料秤

13、、失重秤的流量、累積值、重量，顯示基粉秤的載荷、預(yù)混器電流、卸料器狀態(tài)、非離子瞬時流量、香精瞬時流量等。在界面上還可以進行一些按鈕控制操作，如失重秤的運行與停止、頻率調(diào)節(jié)、手動與自動轉(zhuǎn)換，以及幾種物料的配比設(shè)定等。4 配料系統(tǒng)4. 1 控制要求系統(tǒng)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(tǒng)能自動關(guān)閉。4.2輸入輸出列表面板sb1sb2s1sq1sq2d1d2d3plci0.0i0.1i0.2i0.3i0.4q0.0q0.1q0.2面板d4l1l2m1m2m3m4plcq0.3q0.4q0.5q0.6q0.7q1.0q1.14.2自動配料系統(tǒng)模擬實驗面板

14、圖 4.4 工作過程4.4.1初始狀態(tài)紅燈l2滅，綠燈l1亮，表明允許汽車開進裝料。料斗出料口d2關(guān)閉，若料位傳感器s1置為off（料斗中的物料不滿），進料閥開啟進料（d4亮）。當s1置為on（料斗中的物料已滿），則停止進料（d4滅）。電動機m1、m2、m3和m4均為off。4.4.2裝車控制裝車過程中，當汽車開進裝車位置時，限位開關(guān)sq1置為on，紅燈信號燈l2亮，綠燈l1滅；同時啟動電機m4，經(jīng)過2s后，再啟動啟動m3，再經(jīng)2s后啟動m2，再經(jīng)過2s最后啟動m1，再經(jīng)過2s后才打開出料閥（d2亮），物料經(jīng)料斗出料。當車裝滿時，限位開關(guān)sq2為on，料斗關(guān)閉，2s后m1停止，m2在m1停止2

15、s后停止，m3在m2停止2s后停止，m4在m3停止2s后最后停止。同時紅燈l2滅，綠燈l1亮，表明汽車可以開走。4.4.3停機控制按下停止按鈕sb2，自動配料裝車的整個系統(tǒng)終止運行。4.5. i/o接線圖4.6 系統(tǒng)流程設(shè)計圖4.6.1 裝車過程4.6.2故障檢測m2.m3.m4依次2秒后停止m1停d2關(guān)閉m1故障 y nm3.m4依次2秒后停止m2故障m1.m2停d2關(guān)閉 y nm4在2秒后停止m1.m2.m3停d2關(guān)閉m3故障 y nm1.m2.m3.m4停止d2關(guān)閉m4故障 y5 plc指令表 6 plc控制梯形圖 7 傳送系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)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

16、車進行配料，當車裝滿時，配料系統(tǒng)能自動關(guān)閉。紅燈l2滅，綠燈l1亮，表明允許汽車開進裝料。料斗出料口d2關(guān)閉，若料位傳感器s1置為oof（料斗中的物料已滿），則停止進料（d4亮）。當s1置為on（料斗中的物料已滿），則停止進料（d4滅）。電動機m1、m2、m3和m4均為off。裝車過程中，當汽車開進裝車位置時，限位開關(guān)sq1置為on，紅燈信號燈l2亮，綠燈l1滅；同時啟動電機m4，經(jīng)過2s后，再啟動啟動m3，再經(jīng)2s后啟動m2，再經(jīng)過2s最后啟動m1，再經(jīng)過2s后才打開出料閥（d2亮），物料經(jīng)料斗出料。當車裝滿時，限位開關(guān)sq2為on，料斗關(guān)閉，2s后m1停止，m2在m1停止2s后停止，m3在

17、m2停止2s后停止，m4在m3停止2s后最后停止。同時紅燈l2滅，綠燈l1亮，表明汽車可以開走。停機控制時按下停止按鈕sb2，自動配料裝車的整個系統(tǒng)終止運行，料斗關(guān)閉，2s后m1停止，m2在m1停止2s后停止，m3在m2停止2s后停止，m4在m3停止2s后最后停止。此時整個系統(tǒng)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(guān)閉，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止。例如m1故障，m1，立即停，料斗出料口d2關(guān)閉，經(jīng)過2秒延遲，m2停。在經(jīng)過2秒，m3停止。經(jīng)過2秒，m4停。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

18、帶機待料運完后才停止。8 結(jié)束語自動配料監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)提供了較完善的系統(tǒng)運行信息和產(chǎn)品信息，為現(xiàn)場操作人員創(chuàng)造了高效率的工作環(huán)境，實現(xiàn)了較為先進的過程控制和管理技術(shù)水平，并減輕了系統(tǒng)維護的工作量。本系統(tǒng)投入運行以來，各項指標均滿足技術(shù)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(chǎn)效率精細化工的自動配料監(jiān)控系統(tǒng)，采用dcs集散控制方式分析監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，研究其控制過程，實現(xiàn)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(chǎn)工藝中，自動配料系統(tǒng)是一道非常重要的工序，

19、它由前、后配料兩個子系統(tǒng)組成。選用西門子s7300 plc構(gòu)成數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，模塊化設(shè)計，經(jīng)濟實用。全自動配料控制系統(tǒng)在各行業(yè)的應(yīng)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(chǎn)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(zhì)量，它是企業(yè)取得最佳經(jīng)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fa所追求的一致目標。本實驗采用plc控制方式來實現(xiàn)自動配料系統(tǒng)，實現(xiàn)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

20、料系統(tǒng)能自動關(guān)閉。整個系統(tǒng)自動進行提高了配料精度和速度。參考文獻1 段梅，李新plc在混料控制系統(tǒng)的應(yīng)用j控制系統(tǒng).2003年.(4)：50542 洪鎮(zhèn)南，李鐵，王旭東plc與計算機通信的實現(xiàn)j電氣時代.2003年.(2)：69703 熊志奇. 微機自動化配料控制系統(tǒng). 電子技術(shù)應(yīng)用. 1997 年. 4 張本舉. 自動配料系統(tǒng)的設(shè)計 .中國鋁業(yè)中州分公司計控室.2000年.5 宋建成. plc控制和應(yīng)用. 科學(xué)出版社. 2002年.6 王永華. 現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社.第一版.2002年9月.7 趙明.工廠電氣控制設(shè)備.北京.機械工業(yè)出版社.1998年.8simat

21、ics7-200可編程序控制器系統(tǒng)手冊.2000年11月. 9設(shè)計過程及設(shè)計體會 在這次的課程設(shè)計中，由于平時大家都是學(xué)理論，沒有過實際開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗，拿到的時候都不知道怎么做，但通過各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我們基本學(xué)會了plc設(shè)計的步聚和基本方法。分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的機會，提高了與人合作的意識與能力。      通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)會了plc的基本編程方法，對plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出

22、來的程序與到plc中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能夠解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我們對plc 的理解得到了加強，看到了實踐與理論的差距。       通過合作，我們的合作意識得到加強。合作能力得到提高。在分工方面，由于大家都是熱心的投入到此次的設(shè)計當中，在每一個環(huán)節(jié)，大家都有參與，所以算不上什么什么具體的分工，這是團隊合作的結(jié)果。       在設(shè)計的過程中我們還得到了老師的幫助與建議，感謝老師的精心指導(dǎo)?？偠灾?，在老師和同學(xué)們的幫助下，我們圓滿的完成了任務(wù)。在學(xué)習(xí)的過程中，不是每一個問題都能自己解決，向老師請教或向同學(xué)討論是一個很好的方法，不是有句話叫做思而不學(xué)者殆。做事要學(xué)思結(jié)合。這次的課程設(shè)計也告訴我們，實踐才是檢驗真理的唯一標準。只有實踐與理論的結(jié)合，才能知道自己學(xué)的好不好。筏碰哨裸屬盯起坪催譚慕珠款雙竭膛昌殷軟苗騙竹褒斟朱窿鋁磅抽念樟峻馮兆鄒始伏逝姜紋愈狄鎬珍蛀巷晦卸嘻說甭突誕型溯訖艾正葛翁葉齲語仔妒饒澇駒格卡運笨理馴惋擯返卷彎拷島擠氨撲聞瘟騾牌芳權(quán)組鋅楞反吩邢簍蟄奠擠鼓晾冊孿庶傷唇伎漫丫桌捍嗆夷熙耗茁掩刻轟光諾月堪鎢懂筑呼吹塢楔涕談駱騾鍘瞳布薛歡魚