基于PLC的自动称重混料控制系统设计.docx

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1、本科毕业论文（设计）论文题目：基于P1.C的自动称重混料控制系统设计配料在工业领域是一个重要的板块，配料系统内部各个小板块之间配合精确度和配合的稳定性是最终产品输出质量的关键性因素，因此本文在查询现有国内外称重混料系统的基础上，对其进行改进升级，探索研究提高系统整体的精细化程度、生产效率，增强系统在运行过程中的性能稳定。自动称重混料控制系统是依靠各式自动控制的软件硬件来完成各样原料的自动称重混料，其自动功能的实现目前主要依靠单片机或者用可以进行编程的P1.C控制元器件来完成，相对于单片机来说，可编程原件P1.C在系统控制的安全性、精确度、可控性以及对于外界环境的适应性表现更加出色，所以在此使用

2、表现更加优秀的可编程自动控制元器件P1.C来完成本项目。本设计将从此项目的意义P1.C自动控制称重混料系统目前的国内外概况，分析自动称重皮带传送的原理、调频器以及可编程P1.C控制元器件的只要参数以及其优势，并根据相对应的编程软件进行编程设计，然后仿真从而实现自动称重混料系统的自动控制，通过对设计总体方案，确定所需要得主要部件，对不见进行选型，一句设计的电器接线图，将整个系统连接起来，最后通过仿真以及现场调试，我们成功完成了自动混料称重系统。关键词：P1.C;称重；混料控制；仿真论文类型：工程设计AbstractIngredientsareanimportantpartintheindustr

3、ialfield.Theaccuracyofthecooperationbetweenthesmallplatesinthebatchingsystemandthestabilityofitscooperationarethekeyfactorsfortheoutputqualityofthefinalproduct.Therefore,onthebasisofqueryingtheexistingweighingandmixingsystemsathomeandabroad,thispaperimprovesandupgradesthem,exploresandimprovestheover

4、allrefinementofthesystem,aswellastheproductionefficiencyofthesystem,andenhancestheperformancestabilityofthesysteminoperation.Theautomaticweighingandmixingcontrolsystemreliesonvariousautomaticcontrolsoftwareandhardwaretocompletetheautomaticweighingandmixingofvariousrawmaterials.Therealizationofitsaut

5、omaticfunctionmainlydependsonthesingle-chipmicrocomputerortheprogrammableP1.Ccontrolcomponents.Comparedwiththesingle-chipmicrocomputer,theprogrammableoriginalP1.Cperformsbetterinthesafety,accuracy,controllabilityofthesystemcontrolandadaptabilitytotheexternalenvironment.Therefore,theprogrammableautom

6、aticcontrolcomponentP1.Cwithbetterperformanceisusedtocompletetheproject.Inthispaper,fromthesignificanceofthisproject,thecurrentsituationofP1.Cautomaticcontrolweighingandmixingsystemathomeandabroadisanalyzed.Theprincipleofautomaticweighingbelttransmission,theparametersoffrequencymodulatorandprogramma

7、bleP1.Ccontrolcomponentsandtheiradvantagesareanalyzed.AccordingtothecorrespondingprogrammingsoftwareS7-200SP9,theprogrammingdesigniscarriedouttorealizetheautomaticcontroloftheautomaticweighingandmixingsystem,mainlybasedonsimulationresearchandonlinetesting.Thedesignschemeisrelatedtotheactualoperation

8、ofthesystem,compared,analyzedandimproved.Keywords:P1.C;weighing;mixingcontrol;simulation摘要IAbstractIl目录Ill第1章绪论-1-1.1 研究背景、意义及目的-1-1.1.1 研究背景-1-1.1.2 研究意义及目的-1-1.1.3 国内外现状-1-1.2 研究主要内容-2-第2章总体方案设计-3-2.1 系统的总体架构-3-2.2 称重模块-3-2.3 仪表控制设备-4-2.4 变频器-4-2.5 控制台-4-第3章硬件设计-5-3.1 硬件选择-5-3.1.1 电动机的选择-5-3.1.2 皮

9、带秤的选择-5-3.1.3 称重信号的处理-7-3.1.4 测速传感器的选择-8-3.1.5 变频器的选择-8-3.1.6 P1.C的选择-10-3.2 硬件接线图-11-3.2.1 P1.C接线图-12-第4章软件设计-15-4.1 程序流程图-15-4.2 梯形图-16-4.31 /0分配-19-第5章系统调试及结果分析-21-5.1 系统调试及分析-21-5.1.1 现场接线图-21-5.1.2 系统仿真-21-5.2 系统分析-22-结论-23-参考文献-24-致谢-25-第1章绪论1.l研究背景、意义及目的1.1.1 研究背景称重混料在化学工业、建筑材料等很多领域中都是所需要进行的第

10、一道工序，在这一道工序中需要很多的人力来完成，有些配料的工作环境对于人体来说强度大且对身体有一定的危害，而对于采用人力来说混料的效率不是很高，且人耐力有限，所生产出来的产品质量也是层次不齐，且生产过程中的信息传递极差，做不到实时共享，生产过程中的数据也全都依靠人力来完成，这就会导致整个生产困难程度的增加。而如果运用自动配料的方式来进行这第一道工序，就会解决企业生产效率低下，混料产品精度不够以及信息记录等一系列问题，且生产者只需要输入自己所需要的各料的数据，就能够高效率的完成一个整个混料过程，对于一个企业来说更是有诸多好处，自动称重混料系统能够用更短的的周期来完成一整个过程，不仅能省区人力混料的

11、过程，还能够省去人力搬运，称重的过程。当混料过程只有人参与的情况下，对于产品配方的泄露企业也会存在一定的风险，但对于自动混料称重系统来说，产品配方的泄露问题企业也会更加容易的把控，减少外在不确定因素对企业所产生的风险。1.1.2 研究意义及目的随着社会的进步时代的快速发展，传统的依靠人力来完成整个混料过程已经适应不了当下，企业对于产品的生产效率，控制精确度以及设备的稳定性要求更高，而自动混料称重系统在一些企业的生产中起到了很重要的作用，随着社会对产品需求和质量要求,企业需要对产品的质量以及生产效率进行提高，但对于人来说我们所拥有的能力是有限的，无法对企业的物品进行高精度的混合，其次企业想要依靠

12、人力来提高自身的工作生产效率，就需要更多的人力来完成，但随着人均工资的提高，这样就会导致企业人力成本的增加，也相对于一个自动化设备来说更加难管理，因此，一个企业想要自身的生产效率降低生产成本，就需要一个自动称重混料控制系统来完成。1.1.3 国内外现状随着社会的进步人类的迅速发展，自动称重混料系统相关设备也随着迭代更新，在历史的长河中，经历了从人工手动调整操控到机械电气配合操控再到微型控制器单片机操控等几个历程。首先自动混料设备经历了微机配料过程，其缺点在于，生产过程中设备比较繁重且各个机械相互之间的交流微乎其微，其操作调控主要依据现场操作人员的经验来操控机器，对于操作员也有较高的要求，且人工

13、精力极其有限，导致操控机器的数量也是有限的，因此需要大量的员工来完成整个称重混料过程，而人员过多就会导致误差增大产品生产质量将会很难保证。随着社会的不断发展，各电子器件也迎来了大的更新换代，慢慢的出现了较为小巧的微机配料电动组合仪表，但其缺点也较为明显，首先其工作期间会产生很大的噪音，而噪音会对整个生产过程造成极其不利的影响，为了减少甚至完全消除噪音，就需要增加电子线路，导致线路及其复杂，对检修以及后续维护造成了巨大的影响，且机器工作环境的原因导致机器较容易损坏，致使其稳定性不高。接下来，单片机产生，其优势相对于前两者来说在于电路复杂程度有了极大的降低,提高了机器运行的稳定程度，更好的满足了用

14、户的需求，目前为止单片机控制依旧占据了大量的市场份额错误!未找到引用源。我国长期以来缺少关键技术，一直是牵制我国工业生产智能科技的较大因素，伴随着在我国工业生产现代化过程的加快，生产产品质量、生产效率越来越满足不了当前社会，技术的不足产生的影响越来越大，使得我国企业将生产重心逐渐的向自主研发所倾斜，近些年，我国也研制出了具有专利权的称重配料仪表1。1.2研究主要内容此设计是在现有自动称重混料器械的基础上，设计改进一款精细化度更高，生产效率更快且新能稳定的机械设备，此设计主要由P1.C,电动机、皮带秤、称重以及测速传感器、变频器组成，其中P1.C为主要核心部分，来控制协调各部分之间的相互配合，使

15、得产品质量更高，生产效率更快，主要设计原理为皮带秤上方的物品统通过重量与速率传感器传递至P1.C,P1.C通过与给定数据进行比较来控制得料口的打开与关闭的状态，皮带秤通过皮带啊输送后，将物料运送至混料罐，再通过搅拌器搅拌使物料混合的更均匀，最后通过出料口将产品输出。在此项目中，主要工作包块以下几个部分：1 .设计总体方案，介绍总体架构，绘制主要部分结构图；2 .对机械各部分硬件进行选型3 .设计电气原理图，P1.C电气接线图以及各I/O口分配；4 .使用STEP_7MicroWINV4.0SP6版本软件进行梯形图程序输入，再通过S7-200仿真软件进行仿真；5 .在实验室进行现场接线调试此系统

16、；6 .对此设计进行分析总结。第2章总体方案设计2.1 系统的总体架构人工称重混料的过程有：1、生产工人领取配料表2、根据配料表信息工人将袋装或者形态各异的原料进行称重3、将称重之后的原料按照一定的比例搬运进行下一道混料工序4、混料完成之后进行包装成为产品以上提到工序中，产品的合格率取决于；1、原料的种类；2、在混料之前各种原料的实际质量比例与标准之间的误差；3、各原料到下一工序的先后顺序依据人工称重混料工艺流程来设计此项目，将人工称重，重复搬运由我们系统来完成。系统工艺流程为工人将原料分别倒入各个原料储存罐中，原料储存管下方都设有启动截至开关由控制器来进行控制，启动机器，原料储存罐下料口打开，原料经过皮带秤进入混料罐中