南華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文開題報告

1、南華大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目基于PLC的工業(yè)混料系統(tǒng)控制器的設(shè)計設(shè)計（論文）題目來源自選課題設(shè)計（論文）題目類型工程設(shè)計類起止時間一、 設(shè)計（論文）依據(jù)及研究意義：依據(jù)：HG/T 20569-2013 機(jī)械攪拌備,攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求,攪拌工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),GBT9142-2000混凝土攪拌機(jī)攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求。研究意義： 目前在國內(nèi)工業(yè)混料控制器發(fā)展有以下幾種，一是基于PC總線的工控機(jī)因其價格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富，已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可。二是可編程邏輯控制器（PLC)， PLC 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機(jī)技術(shù)

2、、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的一種新型工業(yè)控制裝置。它通過運(yùn)行存儲在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)控制。其具有的優(yōu)點(diǎn) ： 1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 2 . 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) 3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎4.系統(tǒng)的設(shè)計，工作量小，維護(hù)方便，三是嵌入式控制器。上述的工業(yè)控制器各有優(yōu)缺點(diǎn)，不同的控制系統(tǒng)要選擇不同的控制器，在以前是合理的，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程工藝的日趨復(fù)雜化，工業(yè)對控制系統(tǒng)的要求日趨嚴(yán)格，控制器日趨“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化”與“產(chǎn)品通用性”，未來工業(yè)控制器可能會往通用工業(yè)

3、控制器和定制化控制器方向發(fā)展。與此同時，就目前來說，可編程邏輯控制器隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，目前還是廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各大領(lǐng)域，還是處于先進(jìn)水平。因此我們要了解并熟悉PLC,要靈活運(yùn)用PLC。同時也要在其基礎(chǔ)上了解未來工業(yè)控制器的發(fā)展趨勢，以便我們時刻處于行業(yè)先進(jìn)水平。同時目前工業(yè)上測量液位高度的方法有： 靜壓式：根據(jù)流體靜力學(xué)原理，靜止介質(zhì)內(nèi)某一點(diǎn)的靜壓力與介質(zhì)上方自由空間壓力之差與該點(diǎn)上方的介質(zhì)高度成正比，因此可根據(jù)差

4、壓來檢測液位。 浮力式：利用漂浮于液面上浮子隨液面變化位置，或者部分浸沒于液體中物體的浮力隨液位變化來檢測液位。 聲學(xué)式：利用超聲波在介質(zhì)中的傳播速度或在不同相界面之間的反射特性來檢測液位。 電氣式：把敏感元件做成一定形狀的電極置于被測介質(zhì)中，則電極之間的電氣參數(shù)，如電阻，電容等，隨液位的變化而變化。 射線式：放射性同位素所放出的射線（如射線，射線等）穿過被測介質(zhì)事，其輻射能量因吸收作用而減弱，能量將衰減，其衰減程度與液位有關(guān)。 微波式：由于微波屬于電磁波，在一定條件下，傳播速度是一定的，因此可以利用測量微波從傳感器傳播至物料表面并返回到傳感器所用的時間來實(shí)現(xiàn)液位的測量。 磁致伸縮式：利用磁致

5、伸縮的效應(yīng)實(shí)現(xiàn)液位的測量。除此之外還有光學(xué)法，重錘法等.目前工業(yè)上常用的測量液位高度為浮力式與電氣式。 工業(yè)生產(chǎn)中是通過變頻器來實(shí)現(xiàn)攪拌的 ，下述目前國內(nèi)外變頻器的種類及其特點(diǎn)：國內(nèi)變頻器十大品牌 英威騰、匯川、森蘭、臺達(dá)、正弦、海利普、風(fēng)光、合康、利德華福、安邦信. 國外變頻器十大品牌， 施耐德、ABB、西門子、AB、艾默生，日本富士、羅克韋爾、偉肯 各自的特點(diǎn) 國內(nèi)： 英威騰：優(yōu)點(diǎn):：英威騰的銷售量在中國的變頻器市場屬于領(lǐng)先，質(zhì)量也不錯，比較穩(wěn)定。匯川：是國內(nèi)低壓變頻的第一品牌，中高端定位，總結(jié)特點(diǎn)：1.客戶設(shè)備模塊化；2，矢量控

6、制方式；3.電壓波動范圍15%-20%，不會降低額定功率；4.適應(yīng)環(huán)境50攝氏度；6.三防涂層處理+獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計7.變頻空壓機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)唯一指定產(chǎn)品，8.特殊PID技術(shù)處理，9.運(yùn)行時噪聲降低10分貝左右，10.借鑒ABB800技術(shù)，變頻啟動電流1.2倍；12，貢品啟動電流6倍，工頻加軟啟動器，啟動電流3-3.5倍 .森蘭：器件選型裕量比較大，主要用于三相異步交流電機(jī).臺達(dá)，主要有：通用矢量變頻器、風(fēng)機(jī)水泵專用變頻器、通用經(jīng)濟(jì)型變頻器、高性能磁束向量控制變頻器。特點(diǎn)：1，體積小，屬于迷你型產(chǎn)品，占用控制柜空間較小， 2.控制方式為正弦波，SPWM（提供無速度矢量控制）3.載波

7、頻率范圍0-15KHz；4，提供標(biāo)準(zhǔn)的0-10V模擬量接口，5.過載能力強(qiáng)，；6，提供多功能的輸出端子信號7.提供三組異常記錄8，電機(jī)參數(shù)自動整定功能。 風(fēng)光變頻器；西門子變頻器主要分為通用型、工程型和專用型三類。西門子通用變頻器的最大特點(diǎn)是強(qiáng)大的通訊功能和全面的配套軟件.施耐德變頻器特點(diǎn)論述：其特點(diǎn)有：1.通過磁通矢量控制進(jìn)行速度調(diào)節(jié)；2.速度范圍為1至20；3.變頻器與電機(jī)保護(hù)；4.堅固耐用；5.通過使用系緊螺釘進(jìn)行布線和連接；6.結(jié)構(gòu)緊湊，可以并排安裝；7.能夠使用DIN軌道安裝；8.集成B類EMC濾波器或可作為一個選件；9.變頻器具有極低的泄漏電流；10.可使用基板安裝版本；

8、11.簡易精致效； 12.高性能和緊湊外形使得機(jī)電解決方案成為遙遠(yuǎn)的記憶；愛默生變頻器特點(diǎn)論述：1.優(yōu)異的控制性能；2.磁通質(zhì)量PWM調(diào)制；3.電機(jī)參數(shù)自整定（靜止與旋轉(zhuǎn)）；4.調(diào)速范圍達(dá)1:100（EV10000為1:50）；5.啟動轉(zhuǎn)矩0.50Hz時180%額定轉(zhuǎn)矩（EV1000 1Hz時150%）；6.轉(zhuǎn)矩自動提升與手 動提升功能可選；7.具有多種行業(yè)專用功能。艾生墨 ENYDRIVETM 系列變頻調(diào)速器具有以下特點(diǎn)；1.采用最新的智能功率模塊（ IPM ）和集成功率模塊（ PIM ）；2.優(yōu)化的空

9、間電壓矢量控制技術(shù)；3.最先進(jìn)的硬件組合DSP + CPLD + MCU; A-B 變頻器特點(diǎn)論述：A-B變頻器在中國市場常見的是PowerFlex系列。它的特點(diǎn)有：1.操作靈活；2.實(shí)現(xiàn)與控制系統(tǒng)的無縫連接。參考文獻(xiàn)1張宏建. 自動檢測技術(shù)與裝置.2賈麗，袁小平等. 常用液位檢測方法的研究.3伊赫蘭丹.變頻器的種類.4JIS A8603-1-2010 混凝土攪拌機(jī)5JGJT199-2010水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程6JGJ/T223-2010預(yù)拌砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程7GB/T10171-2005混凝土攪拌站（樓）分類二、 設(shè)計（論文）主要研究

10、的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線）缺方案1. 詳細(xì)了解設(shè)計的論文的要求；2. 根據(jù)論文的要求，設(shè)計整體方案；3. PLC與變頻器的選型；4. 工業(yè)混料系統(tǒng)主電路的設(shè)計；5. PLC的選型，控制電路的設(shè)計；6. PLC程序的設(shè)計，做出梯形圖；7. 先了解并熟悉HIM界面的設(shè)計，再根據(jù)設(shè)計要求做出HIM界面的設(shè)計。技術(shù)方案：液體混合比設(shè)計.物料平衡計算.攪拌設(shè)備選型計算與主機(jī)生產(chǎn)能量平衡計算.變頻器選型計算與PLC的選型計算.攪拌工藝流程圖與攪拌站工藝布置圖設(shè)計；此生產(chǎn)過程要考慮生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品的環(huán)保性能。 啟動初始化計算A,B液體配比打開閥門A并啟動泵A；打開閥門B并啟動泵B. 注入液體A,B于罐A 液體到液面LS2? 攪拌機(jī)工作打開閥門3并相繼啟動泵C,與打開閥門6液體C到液面LS4液體NNNNYYYN排出混合液體攪拌時間到？3、 設(shè)計（論文）的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：工業(yè)混料系統(tǒng)主電路的設(shè)計，PLC控制電路的設(shè)計難點(diǎn)： HMI界面的設(shè)計，PLC程序設(shè)計四、 設(shè)計（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）：2