基于PLC的水泥自动配料控制系统设计论文

基于PLC的水泥自动配料控制系统

设计

作者：邱忠林

专业名称：自动化

指导教师：王洋讲师

理工大学工程技术学院

学位论文诚信承诺书

本人慎重承诺和声明：

1.本人已认真学习《学位论文作假行为处理办法》（中华人民国教育部第34号令）、《理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）》（成理工教发〔2013〕30号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。

2.本人已认真学习《理工大学工程技术学院毕业设计指导手册》，已知晓学院对论文撰写的容和格式要求。

3.本人所提交的学位论文（题目:

），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。

承诺人（学生签名）：

20 年月日

注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。

摘要

随着科技的发展，现在许多的工厂都在使生产逐渐变得自动化、现代化，而可编程序控制器PLC的快速发展也为此做出了巨大的贡献。本文针对水泥制造的环境恶劣等一系列情况，设计了一种基于PLC的水泥自动配料系统。该系统由西门子的S7200型号的PLC作为测量和控制核心，西门子MM420变频器作为调速装置，采用了定量给料机作为称重装置，旋转编码器作为测速装置等。采用固定时间采集重量和转速，并进行PID调节，能够实现水泥生产的在线动态称重并调节，增强了系统的抗干扰能力，提高了配料精度并减轻了工人的工作负担。

关键词：PLC 变频器自动配料 PID

Abstract

With the development of science and technology, many factories are in production now became automation, modernization, and the rapid development of the programmable controller PLC also made great contributions for this purpose. In the light of the conditions and a series of cement manufacture, design a kind of cement automatic batching system based on PLC. The system by Siemens S7200 models of PLC as measurement and control core, Siemens SM420 inverter as speed regulating device, constant feeder is adopted as a weighing device, rotary encoder as speed measuring device, etc. Adopting fixed time gathering weight and speed, and the PID adjustment, cement production can be implemented on-line dynamic weighing and adjustment, to enhance the anti-interference.

Keywords: PLC, Inverter, Automatic batching, PID

目录

摘要....................................................... I Abstract .................................................. II 目录..................................................... III 前言. (1)

1 水泥概述 (2)

1.1 水泥的产生和发展 (2)

1.2 水泥的分类 (3)

1.3 水泥的生产工艺流程 (4)

2 系统模型及总体设计 (6)

2.1 水泥自动配料的原理分析 (6)

2.2 系统的模型分析 (7)

2.3 系统的总体设计 (8)

3 系统主要器件的介绍 (10)

3.1 西门子变频器简介 (10)

3.1.1 MM420基本组成及特点 (10)

3.1.2 MM420适用环境及优点 (11)

3.2 称重及测速装置简介 (11)

3.3 定量给料机简介 (13)

4 PLC简介及控制系统设计 (14)

4.1 PLC简介 (14)

4.2 系统控制要求分析 (16)

4.2.1 硬件介绍及信号传递 (18)

4.2.2 PLC外部接线图 (20)

5 程序和组态 (22)

5.1系统主程序设计 (22)

5.2 子程序设计 (26)

5.3系统监控画面设计 (26)

5.3.1人机界面简介 (26)

5.3.2 画面设计 (27)

总结 (30)

参考文献 (31)

致 (32)

附录1 PLC接线图 (33)

附录2 自动配料系统程序 (34)

A2.1 系统主程序 (34)

A2.2系统子程序 (36)

前言

在现今的各种行业当中，自动化的生产制造已经随处可见了，在配料系统上的应用也在不断地提高、改进。

水泥最早产生于18世纪，那个时候的水泥制法比较简单，并且水泥的种类单一，所涉及到的工艺过程不像现在那么复杂。以前用于生产的水泥原料比较少，随着对水泥的进一步研究和社会需求，研制了很多用于不同工程建筑的水泥，原料的添加也会根据所生产水泥的强度不同而适当调整。发展到现在，水泥的种类已经很多了，并且生产流程也一步步的在趋于自动化。其中原料的配料过程也有了很大的改进。

在工业生产上，由于需求量大，生产量大，所以对配料的量有很高的要求。以前的工业配料过程大多都是人为达成的，这不仅效率低，而且所需人力较大，资源消耗了往往还无法达到预期的生产量。随着时代的进步和科技的发展，很多生产制造企业的生产线都在逐步的变得自动化、智能化，这些都离不开自动化控制设备。PLC便是这些众多设备其中之一，作为专为工业控制设计的计算机，它的应用围非常广，并且还在进一步的发展，掌握它的使用方法非常实用，这正是本篇论文选题的原因。