基于PLC和工控机的给料称重系统设计-精品
定量给料系统的设计-基于PLC配料
容定量给料系统的设计-基于PLC配料定量给料机是对散状物料进行连续称量给料的理想设备,是集输送、称重计量和定量控制为一体的高科技产品,是根据我国现有工艺工况改进后的新一代产品,它以技术先进、稳定可靠、性价比高、经久耐用而著称。
能适应各种生产环境,对各种块、粒状物料(如石灰石、铁粉、粘土)和粉状物料(如粉煤灰、水泥)等进行连续给料、计量,为各种工业现场的生产控制、管理提供准确的计量数据。
配有RS485上位机通讯接口,可与中央控制机组成DCS系统。
调速式定量给料机是我公司在消化吸收德国申克DEL 型定量给料机的先进技术,结合国内建材行业使用称重设备的实际情况,进行国产化设计成功的一种集多种先进技术于一体的新型产品。
它与微机、负荷传感器、速度传感器组合成微机控制配料系统或定量给料秤。
该系统组成后,其主要性能达到国际八十年代后期的先进水平,可对各种块、粒状非粘结性物料进行计量和定量给料控制,广泛用于水泥、矿山、化工、冶金、能源、粮食等工业部门。
而定量给料机中定量给料系统是最为关键的设计。
针对传统控制中存在的自动化程度低的问题,开发研制了基于PLC的PID控制算法的物料定量给料系统计量装置,能够有效的满足工业物料定量给料过程的实际情况,下文阐述了该控制系统的结构及PLC的硬件组成;根据工艺过程的技术要求,从控制系统的硬件配置到应用程序的设计。
应用结果表明该系统性能稳定、运行可靠、人机界面直观灵活,控制系统实现的各项功能均满足工艺要求,取得了良好的应用效果。
定量给料系统的设计:在生产领域中,各种原料之间的配比精度对生产过程的稳定和产品的质量、产量有重要的影响。
定量给料系统已广泛应用于水泥建材、冶金化工、电力煤炭等行业粉体连续输料的流量测量与定量给料的工业环节,如水泥厂人窑煤粉的定量给料及输送就是一个典型的例子,其供料过程中的稳定性、均匀性等问题是影响计量精度的主要因素。
由于它用途广泛,对提高给料系统的自动化程度就有着重要的现实意义。
基于PLC的称重给料控制系统的设计
基于PLC的称重给料控制系统的设计作者:马著涛来源:《中国高新技术企业》2013年第03期摘要:文章基于PLC的称重给料控制系统的设计,从系统的设计原理、系统设计以及系统设计优化等三个方面进行了简单分析与探讨。
关键词:系统设计;PLC;称重给料控制系统;模拟调节器中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)04-0027-03在生产领域中,产品的质量以及生产过程的稳定性与原料的配比精度有着最为直接的关系,而PLC的称重给料控制系统的设计,不仅可满足其精度要求,而且有利于生产效率的提高和产品质量的提高,从根本上实现企业的效益。
因此,对PLC的称重给料控制系统的设计进行探讨有其重要的价值和意义。
1 系统的设计原理基于PLC的称重给料控制系统,其所用到的方法和原理相对简单,而且具有很强的适应性。
在设计时,其主要通过模拟调节器来进行,结合相关的数字运算,确定其相关的给定值,具体的计算方法如下:式中:PVnf为当前滤波输入值;Dn为微分运算值;EVn为当前偏差;EVn-1为前一次偏差;KP为比例常数;Dn-1为上一次微分运算值;SV为设定值;PVn为当前采样值;α为输入滤波常数。
根据以上的程序设定,当系统发出指令时,若是输入值PVnf比设定值大时,那么就要通过正作用执行PID算法,反之,则通过反作用执行PID算法。
2 系统设计基于PLC的称重给料控制系统是一种用于工农业(如水泥、钢铁、玻璃、煤矿、制药、饲料等行业)自动化称重配料设备的控制系统,通常是由带有自动配料算法软件的计算机(微机)组成,该系统的应用,既可以节省大量的劳动力,提高企业生产效率,而且可以为企业的生产带来巨大的效益。
另外,在实际生产与应用中,还可以根据不同物料的配料,定制和设计相应的控制系统,为企业发展提供完善的解决方案,满足企业的发展需求,具体的设计如图1所示:图1 系统设计图2.1 系统操作程序在工矿企业中经常遇到这样的原料入库配料系统,工艺流程图如图1所示,系统中所用原料分别是粉矿岩、铁粉、石灰石,它们均来自各自的原料堆场;混合料来自预配料系统,混合料实际上是石灰石和粉砂岩按一定比例混合得到的。
基于PLC控制的称重加料系统设计分析
过程中对原料进行连续称重 ,同时根据系
作员发送的指令 自动调节原料供应量 。皮
: 连 续 称 重 系 统 的 计 算 原 理 是 单 位 长 度 上 的 } 为 Q 的物 料 乘 以送 料 速 度 v( 皮带转速 ) ,
连 续过程 中的重 量测量 是 实现称 重控 制 的首个重要环节 ,其性 能的优 劣在很大程度上 决定 了控制 系统 的准确 性和稳 定性。由于应变
过梯形 图 ( L D)、顺序流程图 ( S F C)等语言 创建顺控指令程序或设置 寄存器数据 。
3 . 1程 序 说 明
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E l e c t r o n i c T e c h n o l o g y &S o f t w a r e E n g i n e e r i n g 电子技术与软件工程 ・1 7 9
输入继 电器
Y0
Y1
输出元件
Y Hl
Y H2
功能
料仓 落 料 阀
启动 皮 带 电 机
X 2 X3
S B 3 K1 K 2 K3
手 动 开 阀 门 料 仓 满 信 号 计 量 斗上 限 计 量 斗 下 限
Y2 Y3
YH 2 YH3
奎 制 系ห้องสมุดไป่ตู้结构 简介
皮 带 式 称 量 送 料 系 统 是 各 大 工 业 生 产 企 j 重 要 动 力 设 备 ,主 要 任 务 是 均 匀 、连 续 、 地 给 下 一 工 序 输 送 生 产 原 料 ,并 且 可 以在
2 . 1称 重 功 能 实现
图1 :皮带称 重加料 系统控制结构 简图
电力生产 以及化 工行业,而 自动化程度高
基于PLC的自动配料系统毕业设计(可编辑修改word版)
毕业设计(论文)任务书专业电气自动化一、课题名称:基于PLC 的自动配料系统设计二、主要技术指标:系统配料精度:±1%,首尾滚筒距: 2~6m,常用带速: 0.01-0.05m/s 物料密度0.75~2.0t/h,灵敏度:2mv/v 准确度等级:c3 级综合误差:±0.02%最大称量最大安全负荷: 150%最大称量极限过负荷:200%最大称量,称重传感器输入信号范围 0~30mv,速度传感器输入信号范围: 0~20Hz,RS485 串行通讯接口。
三、工作内容和要求:1、自动配料将完成 3 种物料的自动配比控制;2、控制方式为主从比列控制方式;2、 PLC 要实现各种物料下料量的采集、喂料装置的启停、物料下料量的控制;3、组态操作界面能显示设备的运行、停车、故障;4、操作界面要求显示每种物料的下料设定值、实际下料值;通过界面上设置的启动、停车按钮实现整个系统的开停。
四、主要参考文献:_[1]王志刚,许晓鸣.PLC 在白动配煤控制系统中的应用[J].电气传动. .[2]章皓,王先忧,应力刚.可编程控制器在配料自动控制系统中的应用[J].机电工程[3]秦益霖,MPS 课程项目[4]段梅,李新,PLC 在混料控料系统的应用[J]。
1997,23(10):30—32,41[5]张本举,自动配料系统的设计,中国铝业中州分公司计控室,2000 年学生(签名)2010 年 5 月7 日指导教师(签名)2010 年 5 月10 日教研室主任(签名)2010 年 5 月10 日系主任(签名)2010 年 5 月12 日毕业设计(论文)开题报告基于 PLC 的自动配料系统设计目录摘要Abstract第1 章课题来源背景 (1)1.1.1 课题来源……………………………………………………………………1.1.2 研究的目的和意义…………………………………………………………1.2 设计任务与总体方案的确定……………………………………………….1.2.1 设计任务………………………………………………………………………1.2.2 总体设计方案的确定...............................................................第2 章PLC 概述 (1)2.1PLC 的发展历史 (3)2.2PLC 的硬件和软件 (4)2.3 PLC 的通讯联网……………………………………………………………2.4 PLC 的注意事项.....................................................................第3 章配料系统简介 .. (5)3.1自动配料系统的特点及优点 (6)3.2自动配料系统的组成 (8)3.3配料技术的最新进展 (11)第4 章自动配料系统设计 (14)4.1称重方式选择 (14)4.2给料方式选择 ................................................................................................. 15.4.3生产线结构 (16)4.4 配料系统的组成……………….………………………..…………………... 4.5 输送装置的设计………………………………..……………………………..4.6 计量系统的设计........................................................................第5 章控制系统的硬件设计 (19)5.1 PLC 的选配 (19)5.2 S7—200 的特征 (20)5.3 S7—200 的主要组成部件 (23)第6 章系统的软硬件设计 (30)第7 章系统的监控组态 (43)第8 章结束语 (58)参考文献摘要本课题为自动配料自动控制系统的研制。
基于PLC的智能组合秤控制系统设计
基于PLC的智能组合秤控制系统设计1控制系统的总体结构方案1.1 智能组合秤的机械结构常规一般的组合秤的结构主要组成部分是一个由多个部件组成的复杂的机械系统,它们分别是:输入斗、主振动器、线振盘、缓存斗、称量斗、传感器、记忆斗和集料斗。
1.2 工作原理组合秤在整个生产流程中扮演着至关重要的角色,而产品包装机则是其中的关键组成部分。
在机器启动后,物料被送至组合式料斗[3]。
主振动机的振动使物料均匀地进入各管线。
经过管道的振动,物料被轻松地送入底部的缓冲器中。
当缓冲器门打开时,物料就可以被卸下来,然后进入底部的称重器中进行称重。
完成称重之后,称重器门又会打开,物料就会再次进入底部的记录器中。
当检测到料斗门关闭时,缓冲斗再次将物料送至料斗。
在称重过程中,在称重过程中,将称重过程与存储过程相结合,使称重过程达到最优。
这时,所选物料斗门开启,物料落入料斗中,最终成袋,完成包装[4]。
PLC被视为整体集成控制系统的关键部分,它能够从称量传感器获取的模拟信息,经由编写的程序和对应的数据进行分析,最终产生一种可靠的控制信息,从而驱动步进电机,实现对指定的料斗门的自动启动。
2智能组合秤的硬件设计2.1 系统整体电气结构设计结合现代称重控制系统的优缺点,本方案以PLC作为核心控制部件,采用主从式分布式控制和测量的基本理论知识,将分布式I/O、传感器、驱动器和执行器等设备连接成链式控制系统,实现组合称重[8]。
系统的电气结构工作图包括重量检测模块、A/D转换模块、料位检测、振机控制和步进电机控制系统。
系统由多个关键组件组成,包括PLC系统核心控制器、称重传感器、步进电机控制系统、光电传感器、主振动器和直线振动器,以及料位检测装置和料位加料装置。
PLC系统核心控制器是下位机的核心,它负责传递生产信息,并接收控制命令。
同时,它还接收来自外部控制器的输入信号,并输出控制信号以实现步进电机的旋转动作[9]。
称重传感器用于采集物料的重量,并将其转换为标准电压信号。
基于PLC的自动称重系统
本科生毕业设计毕业设计题目基于PLC的自动称重系统学生姓名蒋大伟所在学院能源与动力工程学院专业及班级电气0902指导教师陈东雷完成日期2013年 6 月 3 日摘要随着科技技术的快速发展,生产力的不断提高,企业需要提高自动化程度以节省劳动力,提高效率,控制产品质量来提高信誉。
在粮食、化肥、饲料等具有称重包装环节的企业称重的准确度直接影响着企业的发展,称量包装技术的发展大致经历了手工称重、继电器控制、称重仪表控制、PLC控制等几个阶段。
相对于传统的称重仪表控制,应用PLC和触摸屏组成的控制系统便于将开关设置,复位操作以及设定和修改系统参数功能有机的结合,提高机器速度和精度。
本文主要论述了称重传感器以及整个称重系统的工作原理,并对控制系统的硬、软件设计进行了详细的分析。
通过PLC控制称重仪再对称重过程进行控制。
关键词:托利多B8520称重仪西门子S7-200PLC MODBUS通信触摸屏AbstractWith the rapid development of science,technology and productivity, companies in the grain, fertilizer, feed and other business need to increase the degree of automation in order to save labor, improve efficiency, and maintain a good reputation.In such business, accuracy carries a direct influence on the companies' future.The industry has gone through the following stages:manual weighing, relay control, weighing instrument control and PLC control. Compared with conventional control methods, control system composed of PLC and touch screen features the convenience of integrating switching setting,resetting,and tuning system parameters,as well as quick respond time and high accuracy.This article mainly discusses how the load cell and the entire weighing system works, and provides a detailed analysis of the control system hardware and software design. PLC is used in controlling the weighing instrument and monitoring the weighing process.Keywords: Toledo B8520 weighing instrument Siemens S7-200PLC MODBUS communication touchscreen目录第1章绪论 (1)1.1自动称重系统研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)第2章称重包装系统方案比较 (3)2.1采用常规称重仪进行称重控制方案 (3)2.2采用托利多B8520称重仪进行称重控制 (5)第3章控制系统硬件设计 (8)3.1西门子S7-200PLC (8)3.2托利多B8520称重仪 (10)3.2.1主要硬件特点 (10)3.2.2主要软件特点 (11)3.2.3主要指标 (11)3.2.4输入口定义 (12)3.2.5输出口定义 (14)3.2.6主板输入,输出端子和外部连线图 (15)3.2.7 MODBUS 通讯协议 (16)3.2.8 硬件连接多台终端接入RS485 网络示意图 (19)3.2.9 称重终端信息在MODBUS中的地址映射表 (19)3.3托利多MTB-50称重传感器 (21)3.4托利多AJB-015接线盒 (22)第4章系统软件设计 (23)4.1触摸屏 (24)4.1.1 触摸屏设计 (24)4.1.2 工程下载 (27)4.2 Ethemet通信设置 (28)4.3系统的配置及PLC 的I/O口分配 (33)4.4 梯形图控制程序及说明 (35)4.4.1写程序 (37)4.4.2主程序 (39)第5章总结和展望 (44)5.1 总结 (44)5.2 展望 (44)第6章致谢 (45)参考文献 (46)附录 (47)附录一PLC写程序 (47)附录二PLC主程序 (49)第1章绪论1.1自动称重系统研究的目的和意义微型计算机和电子技术的迅猛发展,促进了控制技术和微型计算机测量的广泛应用,从国防技术、航空航天等到日常生活中的电梯、排水系统等都采用到了微机测控技术。
基于PLC和工控机的给料称重系统设计 Word
基于PLC和工控机的给料称重系统设计课程:plc课程设计系部:电气工程系班级:XX电气X班组员:XXXXXXXX指导教师:XXXXXXXXX院校:XXXXXXXXXX2013.10.8~11.1目录引言 (3)一、实习过程 (4)1、玻璃配料工艺分析 (4)2、玻璃配料系统的组成设计 (4)3、称重系统设计 (4)4、电振机给料系统设计 (6)5、显示系统设计 (7)6、配料系统控制软件设计 (7)1)加料过程控制流程 (8)2)排料过程控制流程 (9)3)上位程序设计 (10)二、实习收获 (11)1 引言在保护材料生产行业,配料通常是将原材料按某种比例均匀混合在一起,用以形成一种新的材料,因此配料是这类行业生产的重要组成部分。
在生产过程中,各种原料要严格按比例进行均匀混合,就必须靠配料机械来完成,目前工厂一般使用两种方法,第一种方法采用人工称重,然后将成比例的各种原材料同时放入配料机中搅拌。
另一种方法是自动称重,自动搅拌。
由于很多原始材料为粉状或颗粒,人工配料时,人体容易吸入粉尘等杂物,导致职业病出现,增加了生产风险和劳动力成本,同时配料品种繁多,数量巨大,因此人工配料难以现场管理,很容易出现误配,不但质量难以保证,同时也增加了管理成本。
为了保证产品质量,提高生产效率,要求采用准确、可靠的自动配料系统。
基于PLC、工控机和称重仪表的配料系统在河南西峡保护材料集团现有的配料系统中,工人首先将材料运送到称重车间,称重完之后,再将材料手动送到配料机上进行配料,称重车间使用了杭州四方的称重仪表进行称重,通过RS232口和工控主机相连,位于中控室的工控主机负责记录称重结果,显示称重数据,同时,控制人员可以在中控室通过控制电路手动控制配料过程的起停。
这种方式效率低下,同时,主机上运行的是C语言开发的DOS程序[ 1],可扩性差,人机交互困难,不能完成自动配料的所有要求。
为了提高生产率,降低成本,需要采用全自动配料系统。
基于S7—200 PLC的智能配料控制系统设计
基于S7—200 PLC的智能配料控制系统设计摘要为提升高炉炼铁效率、保证冶金钢铁质量,合理配料是其工艺中的重要环节。
文章阐述了炼铁过程中烧结的工作原理,设计了基于S7-200 PLC的智能配料控制系统硬件电路、绘制了整套系统控制软件流程,最后在投入运行前进行了相关指标的测试试验,结果表明:该系统操作简单、通信无误、配料准确、达到了设计要求,预期具有较高的工程应用价值。
关键词可编程逻辑控制器;硬件;软件;智能控制0 引言随着我国智能控制技术的快速发展,可编程逻辑控制器(PLC)的应用越来越广,由于其集成了中央处理单元、模数输入输出单元,通信单元,因而不仅能够准确、可靠采集更多现场有用数据,而且具有较强的逻辑分析处理功能。
烧结是钢铁生产中的重要环节之一[1],包含配料、混料、烧结和成品处理等若干子系统。
其中,配料决定了烧结原料配比是否合理,成品质量乃至今后的使用寿命等因素。
因此配料系统对控制精度的要求非常高,曾经的单回路仪表控制属于人工控制,很难按要求准确配料,因而不仅造成原料浪费,还有可能导致产品不合格。
本文采用可编程逻辑控制器强大处理功能进行自动配料控制研究,取得了较好的效果,大大提高了企业的经济效益。
1 工艺介绍1.1 原理配料系统由配料皮带秤、给料设备、料斗三大部分组成。
料斗内的物料通过给料设备送至配料皮带秤,给料量的大小采用振动给料机调整。
配料皮带秤的功能主要为检测物料瞬时流量值,并根据设定值的大小去调整振动给料机的频率。
料斗是物料的存贮和缓冲装置。
1.2要求系统启动后,首先选择控制方式,分为手动控制和自动控制。
手动控制仅在检修或测试设备时采用,一般情况下均采用自动控制。
自动控制模式时系统能自动识别货车到位情况及开始下料与配料,启动顺序为送料方向的逆启动方式。
即顺序为:4号皮带、3号皮带、(1号、2号同时)、振动给料机。
相反,停车顺序为送料方向的顺停方式,停车指令由货车的称重仪给出。
也就是当车装满时,配料系统自动停车。
基于PLC的自动化称重控制系统的研究
基于PLC的自动化称重控制系统的研究摘要:本文探讨的是在榨菜的生产加工过程中对主料进行自动化称重控制。
在榨菜等食品加工行业,通常都是靠人工来完成称重任务,自动化程度不高,生产效率低,这就迫切需要我们来改变这种传统的加工模式.鉴于这种情况,本文提出了基于PLC和触摸屏为核心器件的榨菜主料自动称重系统的设计,实现了对榨菜主料的自动化送料和称重.关键词:食品行业;自动化称重;PLC;触摸屏在榨菜等食品加工行业,往往大多数厂家在榨菜的加工过程中靠人工来对主料进行累计称重,每次称重的主料种类多,操作也多,每次误差又大,效率不高.所以在物料的配比、效率以及称重的精度和系统的稳定性方面就显得很重要。
本文提出了由信捷PLC和维纶触摸屏等控制核心部分,通过传送带运送主料送到称重仓进行累加称重。
实现榨菜丝状类物体的全自动化配料和称重[1]。
1。
自动称重系统的组成及运行的工作原理1。
1自动称重系统的机械部分组成该系统机械部分由主料喂料机构、主料传送带、称重仓和机架等组成。
主料喂料机构是用来存储榨菜的主料;传送带是用来传送主料的;称重仓下面四个支架下分别装有一个称重传感器,是用来测量主料的压力信号。
1。
2 工作原理该系统采用的是累加法称重[2],就是把不同的主料按一定的先后顺序输送到顶部的称重仓进行称重,这样就只需要一台称重仓就可以完成称重,大大的减少了成本。
2。
控制系统硬件配置2。
1 PLC选型及其特点本控制系统的硬件采用的是信捷XC系列PLC ,型号为XC3—24T—E,它有14个输入、10个输出,它具有以下优点[3]。
(1)晶体管输出,其输出速度快.(2)与其它类型PLC比较它具有支持C语言功能模块,编程方面非常的方便。
(3)通信方面支持RS232、RS485和CAN总线等,参数设置简单.2。
2 称重模块该称重系统选用4个悬臂梁称重传感器,在称重仓的支架下两边采用全并联两两固定安装,结构合理,使每个传感器受力均匀.每个传感器的量程为1t,灵敏度为±0.01 mV,精度为0.02%F.S。
基于PLC的散料包装称重控制系统设计(正文)
哈尔滨理工大学毕业设计题目:院、系:姓名:指导教师:系主任:年月日基于PLC的散料包装称重控制系统设计摘要现代科学技术的发展快速,使社会的生产能力不断提高,人们生活水平也不断提高,开始追求更高的标准,所以对产品提出了更严苛的要求。
企业需要在设备上提高自动化,这样可以节省生产劳动力,可以提高工作效率,也可以提高和控制产品的质量,维护企业的信誉。
散料称重包装控制设备大量应用于粮食行业、化工行业、水泥行业等,企业对产品包装称重的要求很严格,准确度必须提高。
散料包装称重技术经历了手工称重方式、继电器控制方式、仪表称重控制方式、可编程控制器控制方式。
现代散料包装称重系统都是用可编程控制器和人际界面共同组成系统,这样可以提高设备自动化程度和设备控制的精度。
本设计详细介绍了称重传感器以及散料包装称重控制系统的工作原理,并对控制系统的硬、软件设计进行了详细的分析。
通过PLC控制称重仪再对称重过程进行控制。
关键词:称重仪,S7-200PLC,触摸屏AbstractWith the rapid development of modern science and technology, the production capacity of the society has been improved, people's living standards have been improved, the pursuit of higher standards, so the product has put forward more stringent requirements. Enterprises need to improve the automation of the equipment, which can save labor, improve work efficiency, but also can improve and control the quality of products, maintaining the credibility of enterprises. Bulk material weighing and packaging equipment is widely used in food industry, chemical industry, cement industry, and so on. The weighing technology of bulk material packaging has experienced the manual weighing method, the relay control mode, the instrument weighing control mode and the programmable controller control mode. Modern bulk material packaging and weighing system is a system which is composed of a programmable controller and a human interface, which can improve the automation degree of equipment and the precision of equipment control.This paper introduces the design of the weighing sensor and the weighing control system of bulk materials, and analyzes the hardware and software design of the control system in detail. Control of re symmetric weight of weighing instrument by PLC control.Keywords: weighing instrument, Siemens S7-200PLC, touchscreen目录摘要 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。
基于PLC的自动生产线称重系统设计
常州机电职业技术学院毕业设计(论文)作者:学号:系部:机械工程系专业:机电一体化题目:基于PLC的自动生产线称重系统设计指导者:评阅者:2013年4 月毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1 绪论 (1)2 PLC的特点及应用 (1)2.2 PLC的特点 (1)2。
3 PLC的应用 (1)3 PLC的结构及原理 (3)3。
1 PLC的分类 (3)3.2 PLC的结构 (3)3。
3 PLC的工作原理 (4)3。
4西门子S7—200简介 (4)3.4.1 概述 (4)3.4.2 一般特性 (5)3。
4.3 扩展模块 (7)4 自动称重系统 (8)4.1设计总体介绍 (8)4。
2设计的总体任务及实现的功能 (11)4。
2。
1自动称重配料系统控制要求 (11)4。
2。
2设计任务 (11)4。
3控制思想的确定 (12)4.4具体系统设计方案 (13)4。
4.1 测速环节 (13)4。
4。
2称重系统 (14)4。
4。
3电机的PID调速 (14)4.4.4变频器控制环节 (14)4。
5输入输出量统计 (15)5 硬件选择、硬件接线图及其软件编程 (16)5.1硬件选择 (16)5。
1.1电动机的选择 (16)5。
1.2皮带秤的选择 (16)5。
1.3称重信号的处理 (19)5.1.4测速传感器的选择 (20)5.1.5变频器的选择 (20)5.1。
6 PLC的选择 (23)5.2硬件接线图 (25)5。
2。
1 PLC接线图 (26)5。
2.2 变频器接线图 (28)5。
3 软件编程和调试(见附录) (29)总结 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)附录 (34)1 绪论可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
基于plc的电子皮带秤的毕业设计
毕业设计 [论文] 题目:基于PLC的电子皮带称设计系别:专业:姓名:学号:指导教师:目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第一章总体设计方案 (2)1.1系统的设计原理及控制流程 (2)1.2系统的基本功能介绍 (3)1.3系统的结构和工作过程 (4)第二章系统的软硬件选择及基本控制 (10)2.1 PLC的结构和工作原理 (10)2.2 系统的硬件设计 (14)2.2.1 S7-300的CPU模块(简称为CPU) (14)2.2.2 S7-300的组成和功能 (15)2.2.3 变频器选型及其功能设定 (16)2.3 系统的软件功能及控制 (17)2.3.1 STEP 7的组成 (17)2.3.2 工程创建基本任务和步骤 (18)第三章系统各环节功能设计及检测 (24)3.1 PLC主循环程序OB1和初始化程序OB100 (24)3.2 中断程序OB35 (28)3.3 控制输出功能模块FC1和FC101 (31)3.4 PID运算FB1和FB101 (32)3.5报警功能FC3和FB3 (35)3.6累计功能FC4和FB4 (37)3.7数据检测FB2和FB102 (38)3.8测皮重FB5和FB1O5 (39)3.9标定秤FB6 (42)3.10 运行初始化FC10 (42)3.11仿真模块FB10和FB110 (45)第四章对系统的模拟仿真及调试 (48)4.1模拟仿真组态软件PLCSIM (48)4.1.1 S7-PLCSIM的功能及介绍 (48)4.1.2 S7-PLCSIM的主要组成部分 (48)4.1.3 配置过程 (48)4.2 模拟组态步骤 (50)结论 (51)谢辞 (52)参考文献 (53)河南城建学院毕业设计论文摘要摘要随着计算机、网络、数据库等相关技术的不断发展和完善,自动化系统得到极大的完善。
本说明书根据配料生产的特点和要求,介绍了皮带秤S7-300 PLC自动配料控制系统的设计方案及仿真、使用方法。
配料称重自动控制系统PLC程序
配料称重自动控制系统PLC程序一、概述配料称重是制造业中一个重要的环节,在标准化生产中,确保原料的准确配比是非常关键的。
传统的手动称重工作效率低下且容易出错,而采用自动控制系统PLC(Programmable Logic Controller)可以提高效率且减少错误。
本文将详细介绍配料称重自动控制系统的PLC程序设计。
二、PLC程序设计流程1. 系统需求分析在进行PLC程序设计之前,首先需要进行系统需求分析。
这包括确定所需的传感器、执行器、控制器等硬件设备,并明确功能要求和工作流程。
2. 硬件配置根据系统需求分析的结果,确定所需的硬件设备。
这包括称重传感器、输送带、电磁阀等。
确保硬件设备的性能和功能能够满足系统要求。
3. PLC程序设计PLC程序将配料称重系统的工作流程编码为一系列的指令,用于控制硬件设备的运行。
以下是PLC程序设计的主要步骤:3.1 输入输出定义根据系统需求和硬件配置,定义输入和输出。
输入通常包括传感器的信号,如称重传感器的信号和输送带的状态。
输出通常包括执行器的信号,如电磁阀的控制信号。
3.2 程序逻辑设计根据需求和工作流程,设计程序的逻辑。
这通常包括使用逻辑门和定时器等功能块来控制输入和输出的逻辑关系。
例如,在配料称重系统中,需要按照一定的顺序控制输送带的运行和称重传感器的采样。
3.3 编写程序根据逻辑设计,编写PLC程序。
PLC程序一般采用类似于 ladder diagram 的语言编写,使用一系列的逻辑块和指令。
编写程序时,需注意程序的可读性和维护性。
3.4 调试和测试在编写完程序后,进行调试和测试。
通过连接硬件设备,检查程序的正确性和性能。
4. 配料称重自动控制系统的PLC程序本节将介绍具体的配料称重自动控制系统的PLC程序。
该系统的工作流程如下:1.检测传感器状态,如输送带是否为空、原料桶的状态等。
2.如果输送带为空,则启动输送带。
3.在原料桶中放入所需的原料,并关闭原料桶。
基于PLC的自动化称重控制系统的研究
基于PLC的自动化称重控制系统的研究摘要:本文探讨的是在榨菜的生产加工过程中对主料进行自动化称重控制。
在榨菜等食品加工行业,通常都是靠人工来完成称重任务,自动化程度不高,生产效率低,这就迫切需要我们来改变这种传统的加工模式。
鉴于这种情况,本文提出了基于PLC和触摸屏为核心器件的榨菜主料自动称重系统的设计,实现了对榨菜主料的自动化送料和称重。
关键词:食品行业;自动化称重;PLC;触摸屏在榨菜等食品加工行业,往往大多数厂家在榨菜的加工过程中靠人工来对主料进行累计称重,每次称重的主料种类多,操作也多,每次误差又大,效率不高。
所以在物料的配比、效率以及称重的精度和系统的稳定性方面就显得很重要。
本文提出了由信捷PLC和维纶触摸屏等控制核心部分,通过传送带运送主料送到称重仓进行累加称重。
实现榨菜丝状类物体的全自动化配料和称重[1]。
1.自动称重系统的组成及运行的工作原理1.1自动称重系统的机械部分组成该系统机械部分由主料喂料机构、主料传送带、称重仓和机架等组成。
主料喂料机构是用来存储榨菜的主料;传送带是用来传送主料的;称重仓下面四个支架下分别装有一个称重传感器,是用来测量主料的压力信号。
1.2 工作原理该系统采用的是累加法称重[2],就是把不同的主料按一定的先后顺序输送到顶部的称重仓进行称重,这样就只需要一台称重仓就可以完成称重,大大的减少了成本。
2.控制系统硬件配置2.1 PLC选型及其特点本控制系统的硬件采用的是信捷XC系列PLC ,型号为XC3-24T-E,它有14个输入、10个输出,它具有以下优点[3]。
(1)晶体管输出,其输出速度快。
(2)与其它类型PLC比较它具有支持C语言功能模块,编程方面非常的方便。
(3)通信方面支持RS232、RS485和CAN总线等,参数设置简单。
2.2 称重模块该称重系统选用4个悬臂梁称重传感器,在称重仓的支架下两边采用全并联两两固定安装,结构合理,使每个传感器受力均匀。
基于PLC和工控机的给料称重系统设计
基于PLC和工控机的给料称重系统设计课程:plc课程设计系部:电气工程系班级:11电气X班组员: XXXXXX指导教师:XXXXX院校:XXXXXXXXXX2013.10.8~11.1目录引言 (3)一、实习过程 (4)1、玻璃配料工艺分析 (4)2、玻璃配料系统的组成设计 (4)3、称重系统设计 (4)4、电振机给料系统设计 (6)5、显示系统设计 (7)6、配料系统控制软件设计 (7)1)加料过程控制流程 (8)2)排料过程控制流程 (9)3)上位程序设计 (10)二、实习收获 (11)一、引言自动配料系统是精细化工厂生产工艺过程中一道非常重要的工序,配料工序质量对整个产品的质量举足轻重。
自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统,各条配料输送生产线严格地协调控制,对料位、流量及时准确地进行监测和调节。
系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两级计算机控制网络,通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC、变频器等智能程度较高、处理速度快的设备。
在自动配料生产工艺过程中,将主料与辅料按一定比例配合,由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。
PLC主要承担对输送设备、秤量过程进行实时控制,并完成对系统故障检测、显示及报警,同时向变频器输出信号调节皮带机转速的作用。
1.自动配料系统的构成自动配料系统加电后,皮带驱动电机开始旋转,微处理机根据当前操作控制电机转速。
料斗中的物料落在落料区,经皮带运送到达称重区,由电子皮带秤对皮带上的物料进行称重。
称重传感器根据所受力的大小输出一个电压信号,经变送器放大,输出一个正比于物料重量的计量电平信号。
该信号送至上位机的接口,经采样后并转换成一个流量信号,在上位机上显示当前流量值。
同时将此流量信号送至PLC接口,与上位机设定的各种配料给定值进行比较,然后进行调节运算,其控制量送至变频器,以此来改变变频器的输出值,从而改变驱动电动机的转速。
调整给定量,使之与设定值相等,完成自动配料过程。
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基于PLC和工控机的给料称重系统设计
课程:plc课程设计
系部:电气工程系
班级:11电气X班
组员:XXXXXX
指导教师:XXXXX
院校:XXXXXXXXXX
2013.10.8~11.1
目录
引言 (3)
一、实习过程 (4)
1、玻璃配料工艺分析 (4)
2、玻璃配料系统的组成设计 (4)
3、称重系统设计 (4)
4、电振机给料系统设计 (6)
5、显示系统设计 (7)
6、配料系统控制软件设计 (7)
1)加料过程控制流程 (8)
2)排料过程控制流程 (9)
3)上位程序设计 (10)
二、实习收获 (11)
一、引言
自动配料系统是精细化工厂生产工艺过程中一道非常重要的工序,配料工序质量对整个产品的质量举足轻重。
自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统,各条配料输送生产线严格地协调控制,对料位、流量及时准确地进行监测和调节。
系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两级计算机控制网络,通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC、变频器等智能程度较高、处理速度快的设备。
在自动配料生产工艺过程中,将主料与辅料按一定比例配合,由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。
PLC主要承担对输送设备、秤量过程进行实时控制,并完成对系统故障检测、显示及报警,同时向变频器输出信号调节皮带机转速的作用。
1.自动配料系统的构成
自动配料系统加电后,皮带驱动电机开始旋转,微处理机根据当前操作控制电机转速。
料斗中的物料落在落料区,经皮带运送到达称重区,由电子皮带秤对皮带上的物料进行称重。
称重传感器根据所受力的大小输出一个电压信号,经变送器放大,输出一个正比于物料重量的计量电平信号。
该信号送至上位机的接口,经采样后并转换成一个流量信号,在上位机上显示当前流量值。
同时将此流量信号送至PLC接口,与上位机设定的各种配料给定值进行比较,然后进行调节运算,其控制量送至变频器,以此来改变变频器的输出值,从而改变驱动电动机的转速。
调整给定量,使之与设定值相等,完成自动配料过程。
1-1系统工艺流程
流量就是一定时间内皮带上走过的物料量。
电子皮带秤称量的是瞬时流量,上位机给出的是设定流量,二者在实时计量中有所偏差。
在流量实际控制中采用工业控制中应用最为广泛的PID调节,根据流量偏差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制,控制量输入和输出(误差)之间的关系在时域中可用公式表示如下:
公式中e(t)表示误差、控制器输入,u(t)是控制器的输出,kp为比例系数,Ti为积分时间常数,Td为微分时间常数。
图2为系统流量PID闭环调节结构图。
在生产过程进行自动调节时,以主料成分的流量计量为依据,根据生产工艺要求通过上位机设定出总流量及主、辅料配比参数,按配方比例掺杂其余辅料。
流量计量控制是计量偏差与变频调速的结合,具有结构简单、稳定性好、工作可靠和调整方便等优点。
1-2流量PID闭环调节
2.系统控制流程
当系统开始工作时,启动配料生产线。
首先系统程序进行初始化,通过上位机或触摸屏设置配料配比,检查料斗有无物料。
若无物料,向料斗送料,启动配料生产线,由电子皮带秤进行称重并实时计量,CPU计算得实时流量及累计流量。
若设定流量与实际流量有偏差,调节器根据系统控制要求比较设定值与实际流量的偏差,经PID调节改变输出信号以控制变频器对输送电机的速度调节,从而实现恒流量控制。
根据配比各辅料同时混合计量,并按配方工艺要求添加。
系统主程序控制流程如图。
1-3系统主程序控制流程
系统中主、辅料秤由可编程控制器(PLC)和上位机实现两级控制。
现以1#~4#四台电子皮带秤的PLC控制分析为例,每一电子皮带秤有一台皮带驱动电机,两个料位传感器,一个速度传感器,一个称重传感器,一台变频器,它们构成了被控对象。
电动机的启、停由开关量控制,PLC数字量输出信号作为变频器的控制端输入信号,经变频器调制输出高频脉冲给皮带驱动电机。
料位传感器检测料斗有无物料,速度传感器测量电机的转速。
系统需8个数字量输入信号,25个开关量输入信号和24个开关量输出信号,I/O点总数量为57。
I/O点数量和类型如表1所示。
表1:PLC I/O口数量和类型
公司的SIMATIC S7-/300,属于模块化小型PLC系统,各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。
根据系统被控对象的I/O点数以及工艺要求、扫描速度、自诊断功能等方面的考虑,选用SIEMENS公司S7-300系列PLC的CPU 315-2DP 。
CPU 315-2DP是唯一带现场总线(PROFIBUS)SINEC L2-DP接口的CPU模板,具有48KB的RAM,80KB的装载存储器,可用存储卡扩充装载存储容量最大到512KB,最大可扩展1024点数字量或128个模拟量。
根据统计出的I/O点数选择一个直流32点和一个16点的SM321数字量输入模块和一个32点SM322继电器输出模块。
3.2变频器选型及其功能设定
三菱公司提供了FR-A540系列变频器与该公司的标准电机相匹配时的技术参数。
采用三菱的标准电机,1#皮带机额定功率2.2KW,2~4#皮带机额定功率为0.4KW,额定电压380V,额定电流5A,转速1420r/ min,调速范围120~1200r/min。
三菱FR-A540变频器自带有PID调节功能,根据自动配料系统生产工艺要求进行PID控制,需要检测设定的部分参数设定如下:
①Pr.1=50 Hz,Pr.2= 5 Hz,本系统Pr.18=120 Hz不变。
②Pr.19=9999,与电源电压相同
③Pr.7=2s,加速时间(7.5K以下出厂设定值5s,0~3600s/0~
360s)Pr.8=2s,减速时间(7.5K以下出厂设定值5s,0~3600s/0~360s)
④Pr.9 由电机额定值决定
⑤Pr.14=0,适用恒转矩负载
⑥Pr.79=3,外部/PU组合操作模式
⑦Pr.183=8,实现RT开关=REX开关
⑧Pr.128、Pr.129、Pr.130、Pr.131、Pr.132 、Pr.133、Pr.134根据现场PID调节具体要求来设定。
4.PLC控制系统软件设计
STEP 7是西门子的S7-300系列PLC所用的编程语言,它是一种可运行于通用微机中,在WINDOWS环境下进行编程的语言。
通过STEP 7编程软件,不仅可以非常方便地使用梯形图和语句表等形式进行离线编程,并通过转接电缆可直接送入PLC的内存中执行,而且在调试运行时,还可在线监视程序中各个输入输出或状态点的通断情况,甚至进行在线修改程序中变量的值,给调试工作也带来极大的方便。
STEP 7将用户程序分成不同的类型块。
程序块分为两大类:系统块和用户块。
用户块包括:OB=组织块,FB=功能块,FC=功能,DB=数据块。
主程序可以放入“组织块”(OB)中,而子程序可以放入
“功能块”(FB或FC)中。
在本系统中,PLC的主要任务是接受外部开关信号(按钮、继电器触点)和传感器产生的数字信号的输入,判断当前的系统状态以及输出信号去控制接触器、继电器、电磁阀等器件,以完成相应的控制任务。
除此之外,另一个重要的任务就是接受工控机(上位机)的控制命令,以进行自动配料控制。
自动配料程序共有OB 1及FC1至FC6等7个“块”。
OB1是主程序,通过6个“CALL”调用语句,依次调用FC1至FC6等功能模块,达到组织整个程序的目的。
程序中6个功能块的任务分配如下所示:FC l 负责系统开始运行以及运行方式的设定; FC2 负责对系统的停止; FC3 负责计量泵和计量泵配比控制; FC4 负责故障、事故处理控制; FC5 负责对变频器的控制; FC6 负责指示灯的显示控制。
5.结束语
PLC代替了传统的机械传动及庞大的控制电器,实现了电气的自动化控制。
通过对皮带电动机的变频调速,达到节约能源和提高配料精度。