基于PLC的配料系统设计的毕业实习报告(DOC)

毕业实习报告2012年3 月14 日

毕业实习报告

——基于ＰＬＣ的配料系统设计

一、实习目的与任务

随着科技的发展和生产方式的变革，现代生产对“智能”控制的要求越来越高。由于PLC的功能强大、容易使用、高可靠性，常常结合相关软件用来进行现场数据的采集和设备自动化的控制。

本次毕业实习通过实验室学习操作及老师讲解，以理论联系实际，在巩固专业知识的同时，通过丰富的实践让毕业生能够在较逼真环境中找到自身经验不足并强化实用技能操作，提高认识问题、分析问题、解决问题的能力。让毕业生对国内外相关行业现状有一个较完整、清晰的认识，对毕业后的职业发展有一个明确定位。

二、实习单位

电气工程与自动化学院实验室

时间为2012年2月20—3月14日，完成基于ＰＬＣ的配料系统的认知学习。

三、实习内容

自2012年2月20日到3月14日，在指导老师带领下，我们一行人集中在电气学院实验室进行参观学习，并由张老师详细讲解了基于ＰＬＣ的配料系统设计的相关知识，整理记录如下：由于生产的需要，要求在某些时候可以实现各种物料的不同比例搭配，在生产任务繁重的时候加快生产速度，要求能够集中控制电机

的启动、浏览生产工业流程图、作出事故报警响应、可调节电机运行速度等。原配料系统的配料皮带秤采用模拟电路控制滑差调速电机的方法进行速度控制，只是采用PLC作为联锁控制，采用VC开发工具进行控制界面和控制算法的开发。由于滑差电机调速方式在低速时特性差、效率低，现场外部工作环境又很恶劣，工业粉尘很多，这些粉尘很容易进入滑差电机内部而出现磨损、卡死等现象，维修、维护麻烦，造成工作故障多，影响正常生产：另外由于采用模拟电路控制方式，控制不稳定，精度低，调试烦琐，使用极不方便。再者，采用VC开发工具进行开发软件的控制界面和控制算法功能是靠软件工作人员通过编程从底层来实现的，工作量大且设计的软件通用性差，软件功能可靠性也低。

配料是精细化工厂生产工艺过程中的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，落后的配料系统不仅效率低而且配料不准，手工操作又将人为因素引入配料环节，使工艺配方难以在生产中实现，严重影响产品质量的稳定及进一步提高。随着计算机技术的飞速发展，对原有配料系统进行技术改造，提出数据采集、自动控制、运行监视、报警、运行管理、变频调速等多方面要求。根据所掌握的资料，结合现代先进控制技术，拟采用PLC技术、变频调速技术、组态软件技术来对原配料系统进行改造。采用可编程序控制器控制变频器拖动密封式鼠笼电机方案，以计算机数字处理技术取代传统的模拟控制方式，以无级变速的变频器控制封闭式鼠笼电机转速方式取代老式的滑差式调速方式，组态软件技术作为用户可定制功能的

软件平台工具，在PC机上可开发出友好人机界面，配料系统将生产所需的原料和辅料等按照一定的比例通过传送带依次传送。

配料系统一般由多台皮带机组成，系统可以同时控制多台皮带机，进行各种散装物料的连续称量、自动配料和流量控制。

3.1过程控制简介

图3.1为系统总体控制流程图。

图3.1配料系统控制流程图

3.2配料系统及原理简介

自动配料控制过程是一个多输入、多输出，且各条配料输送生产线严格协调控制，对料位、流量及时准确地进行监测和调节。因此，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系统。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，将辅料与主料按一定比例配合，由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、秤量系统的过程进行实时控制，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。

3.2.1系统的组成

自动配料系统中，设置上位机进行配料、料流计量控制，建立配料模型，统计打印，下位机采用PLC进行皮带顺序控制、皮带机变频调速控制。皮带输送机用变频器驱动控制，确保系统配料误差

<0．5％。配料系统由5台电子皮带秤配料线组成，5台电子皮带秤分别编号为1#、2#、3#、4#、5#，其中1#、2#、3#、4#为一组，1#为主料秤，其余三台为辅料秤。当不需要添加配料时，5衍乎单独工作仅输送主料。系统中主、辅料秤均由可编程控制器(PLC)和上位机(主机)实现两级控制。

图3.2示出1#、2#、3#、4#这4台电子皮带称组成的配料系统结构示意图。主秤(1#)和辅秤(2#、3#、4#)根据设定的配料比例和转速工作。皮带秤送料并实现流量检测，当秤架上有物料流过时，速度信号和负荷信号经现场总线传送到上位机(主机)，与物料流量设定值进行比较。PLC进行信息采集及系统逻辑控制，对电子皮带秤实现顺序控制，并变频调节皮带机的转速。上位机进行配料自动控制及流量统计，实现自动定值或定比配料。整个系统反应速度快，控制精度高，

抗干扰能力强。

图3.2系统结构示意图

3.2.2系统原理

在生产过程进行自动调节时，以主料成分的计量流量为依据，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，按配方比例参杂其余辅料，配方计量控制是计量偏差与变频调速的结合，如图3.3示。

图3.3系统配料控制原理

由CPU计算得实时流量Qn=Kn*Mp*Mv及累计产量W=Qndt，调节器根据系统控制要求比较设定值与从称重检测装置传送来的实际量的偏差，即实时流量Qn与予置给定流量Qp相比较得配料偏差e=Qp-Qn，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，即反向调节Mv值，从而实现定量给料，各辅料同时混合计量，并按配方工艺要求添加。

3.3玻璃配料系统

3.3.1玻璃配料系统

玻璃工业在我国产业中是一个重要的行业，并在我国的经济建设中起着非常重要的作用。改革开放以来，随着我国经济的快速发展，玻璃配料行业也得到了长足的发展。特别是20世纪80年代后期，我国玻璃出现了第一次发展高峰，以年增长35％的速度飞速发展，远远高于当时我国经济发展10％的增长速度，玻璃工业的发展异常引人注卧13J。近年来，玻璃生产行业的竞争日趋激烈。因此，稳定并提高产品质量、产量和增强竞争力成为玻璃生产发展的主要目标。而基于这个目标开发的适用于玻璃生产的称重配料系统必须具有高速度、高性能、高精度、高可靠性和稳定性等特点，以适应现代化生产的要求。

目前我国玻璃工业存在的主要问题及与国际先进水平的差距主要表现在：资源、能源消耗高，综合利用水平低；整体技术、装备及管理水平与国际先进水平相比仍有较大差距；产品结构不够合理，