自動(dòng)配料系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)計(jì)劃書(shū)

1 自動(dòng)配料系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)計(jì)劃書(shū) 一 緒論 可編程序控制器（ 簡(jiǎn)稱 在繼電順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的以微處理器為核心的通用的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。它是在繼電接觸器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置 ,是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代以來(lái)， 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高， 微機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛 發(fā)展， 人們已經(jīng)對(duì)越來(lái)越多的事物不是進(jìn)行手工操作，而是進(jìn)行人工智能控制， 極大推動(dòng)了 世界范圍內(nèi)的發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣闊，已廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中 。 本次課程設(shè)計(jì)題目 動(dòng)配料系統(tǒng)，也正是基于這亞美好的背景下應(yīng)運(yùn)而生的。運(yùn)用所學(xué)的可編程控制器的相關(guān)知識(shí)在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)小車取料的控制。改變了以往取料時(shí)間長(zhǎng)、難度大、效率低的缺點(diǎn)。提高了工作效率，節(jié)省了人力資源。本文重點(diǎn)描述了包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)在內(nèi)的三菱 配料裝料系統(tǒng)中的一些細(xì)節(jié)，主要設(shè)計(jì)了小車裝料的全過(guò)程， 進(jìn)行 部連接線，模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察指示燈的亮滅情況，對(duì)裝料配料系統(tǒng)進(jìn)一步理解。 2 二 自動(dòng)配料系統(tǒng)控制的課題介紹 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化的需求也日益增多。在很多生產(chǎn)工藝過(guò)程中，人們除了要求衡器能準(zhǔn)確的進(jìn)行稱量，滿足產(chǎn)品質(zhì)量的需要外，還要求能自動(dòng)配料稱重，大幅度提高生產(chǎn)效率。尤其是冶金、煤炭、化工、水泥等行業(yè)中，常需要對(duì)輸送中的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)?？刂?、達(dá)到準(zhǔn)確的配比。 自動(dòng)配料系統(tǒng)可以按照設(shè)定配比和流量控制各種輸入 物品的瞬時(shí)流量，從而達(dá)到控制各種產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量的目的，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和智能化、企業(yè)的科學(xué)管理、安全穩(wěn)定生產(chǎn)和節(jié)能降耗的重要技術(shù)手段。自動(dòng)配料控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用不僅可以提高配料質(zhì)量科產(chǎn)量，也大大減輕了崗位工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，本課題設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)自動(dòng)配料系統(tǒng)能有效解決動(dòng)態(tài)計(jì)量衡器的控制精度問(wèn)題，作為衡器發(fā)展的前沿產(chǎn)品，他可代替企業(yè)中陳舊的配料工藝設(shè)備，很大程度的降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 3 三設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 制要求 系統(tǒng)啟 動(dòng)后，配料裝置能自動(dòng)識(shí)別貨車到位情況和能夠自動(dòng)對(duì)貨車進(jìn)行配料，當(dāng)車裝滿時(shí)，配料系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉。系統(tǒng)工作過(guò)程如下： 燈 ，綠燈 ，表明允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料。料斗出料口 閉，若料位傳感器 為 斗中的物料不滿），進(jìn)料閥開(kāi)啟進(jìn)料（ ）。當(dāng) 為 斗中的物料已滿），則停止進(jìn)料（ ）。電動(dòng)機(jī) 為 車過(guò)程中，當(dāng)汽車開(kāi)進(jìn)裝車位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 為燈信號(hào)燈 ，綠燈 ；同時(shí)啟動(dòng)電機(jī) 過(guò) 2S 后，再啟動(dòng) 再經(jīng) 2S 后啟動(dòng) 經(jīng)過(guò) 2S 最后啟動(dòng) 經(jīng)過(guò) 2S 后才打開(kāi)出料閥（ ），物料經(jīng)料斗出料。當(dāng)車裝滿時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 斗關(guān)閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同時(shí)紅燈 ，綠燈 ，表明汽車可以開(kāi)走。 下停止按鈕 動(dòng)配料裝車的整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行。 4 計(jì)要求 (1) 最大限度的滿足被控設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的控制要求； (2) 在滿足控制要求的前提下，力求簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，操作方便； (3) 保證控制系統(tǒng)工作安全可靠； (4) 考慮到今后的 發(fā)展改進(jìn)，應(yīng)適當(dāng)留有進(jìn)一步擴(kuò)展的余地； (5) 要求本次設(shè)計(jì)的控制裝置采用 術(shù)實(shí)現(xiàn)； (6) 要能完全滿足控制要求。 制原理介紹及圖示 燈 ，綠燈 ，表明允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料。料斗出料口 閉，若料位傳感器 為 斗中的物料不滿），進(jìn)料閥開(kāi)啟進(jìn)料（ ）。當(dāng) 為 斗中的物料已滿），則停止進(jìn)料（ ）。電動(dòng)機(jī) 為 車過(guò)程中，當(dāng)汽車開(kāi)進(jìn)裝車位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 為燈信號(hào)燈 ，綠燈 ；同時(shí)啟動(dòng)電機(jī) 過(guò) 2S 后，再啟動(dòng) 經(jīng) 2S 后啟動(dòng) 經(jīng)過(guò) 2S 最后啟動(dòng) 經(jīng)過(guò) 2S 后才打開(kāi)出料閥（ ），物料經(jīng)料斗出料。當(dāng)車裝滿時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 斗關(guān)閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同時(shí)紅燈 ，綠燈 ，表明汽車可以開(kāi)走。 下停止按鈕 動(dòng)配料裝車的整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行。 5 制方案 確選 擇進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)與軟件的調(diào)試。 寫(xiě)完成實(shí)時(shí)控制程序或編寫(xiě)完成仿真程序。 之滿足控制要求。 四 硬件設(shè)計(jì) 器件選擇 元器件的選擇要根據(jù)設(shè)計(jì)需求和現(xiàn)今生產(chǎn)的元器件型號(hào)等進(jìn)行多方比較后才能選取最合適的器件。 型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比的最優(yōu)化機(jī)型。 在工藝過(guò)程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較小）的場(chǎng)合，建議選用整體 式結(jié)構(gòu)的 它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的 本實(shí)驗(yàn)需要 6 個(gè)紅綠燈，分別為 。 電動(dòng)機(jī) 開(kāi)關(guān) 。 6 傳感器 器件清單 元器件選擇列表 序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量 1 燈泡 220V 7 2 電磁閥 34 4 電動(dòng)機(jī) 5 傳感器 6 7 通訊電纜 8 皮帶 9 電源 10 熔斷器 11 低壓隔離器 12 按鈕 13 壓力繼電器 14 熱繼電器 3 15 蜂鳴器 1 7 件控制原理圖 M 13 M 23 M 33 M 43 F X 2 N - 3 2 M 電 源K M 1K M 2K M 3K M 4+_2 4 L 3L 3P E S 1S 2S 3S 4 8 五 軟件設(shè)計(jì) 計(jì)思想及程序流程圖 （ 1） 軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)控制系 統(tǒng)要求將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，在程序設(shè)計(jì)的時(shí)候最好將使用的軟元件（如內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等）列表，表明用途，以便于程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、檢修時(shí)查閱。 （ 2） 模擬調(diào)試。將設(shè)計(jì)好的程序下載到 單元中。由外界信號(hào)源加入測(cè)試信號(hào)，可用按鈕或小開(kāi)關(guān)模擬輸入信號(hào)，用指示燈模擬負(fù)載，通過(guò)各種指示燈的亮暗情況了解程序運(yùn)行的情況，觀察輸入 /輸出之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)的要求，并及時(shí)修改和調(diào)整程序，知道滿足設(shè)計(jì)要求為止。 9 開(kāi) 始紅 燈 L 2 滅綠 燈 L 1 亮停 止S 1 是 否 為 O N 進(jìn) 料 閥 門(mén) D 4 亮進(jìn) 料 閥 門(mén) D 4 滅S Q 1 為 O M 4 啟 動(dòng)紅 燈 L 2 亮綠 燈 L 1 滅2 S 后 M 3 啟 動(dòng)2 S 后 M 2 啟 動(dòng)2 S 后 M 1 啟 動(dòng)2 S 后 打 開(kāi) 除 了 閥 （ D 2 亮 ）S Q 2 為 O 關(guān) 閉 2 S 后 M 1 停止2 S 后 M 2 停 止2 S 后 M 3 停 止2 S 后 M 4 停 止紅 燈 L 2 滅綠 燈 L 1 亮否是否是是否 10 #皮帶運(yùn)行 6 12 2#皮帶運(yùn)行 7 13 3#皮帶運(yùn)行 4 4#皮帶運(yùn)行 11 計(jì)與說(shuō)明 初始狀態(tài)下，若傳感器 斗中的物料不滿），進(jìn)料閥開(kāi)始進(jìn)料，若 傳感器 料閥關(guān)閉。 裝車過(guò)程中，當(dāng)汽車開(kāi)進(jìn)裝車位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 為 ，紅燈信號(hào)燈 ，綠燈 。 當(dāng)限位開(kāi)關(guān) 為 ，電動(dòng)機(jī) 動(dòng)，指示燈 ，經(jīng)過(guò) 2S 后； 在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) 示燈 ，經(jīng)過(guò) 2S 后；在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) 示燈 ， 12 經(jīng)過(guò) 2S 后；在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) 示燈 。 在 經(jīng)過(guò) 2S 后，出料閥 開(kāi)，物料經(jīng)過(guò)料斗出料，當(dāng)車裝滿時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 斗關(guān)閉。 經(jīng)過(guò) 2S 后，電動(dòng)機(jī) 止，指示燈 ；在經(jīng)過(guò) 2S 后，電動(dòng)機(jī) 止， 指示燈 ；在經(jīng)過(guò) 2S 后，電動(dòng)機(jī) 止，指示燈 ；在經(jīng)過(guò) 2S 后，電 動(dòng)機(jī) 止，指示燈 。 13 紅燈 ，綠燈 ，表明車可以開(kāi)走。按下停止按鈕 動(dòng)配料 裝車的整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行。 電路 外部接線 14 15 六 運(yùn)行調(diào)試 系統(tǒng)啟動(dòng)后，配料裝置能自動(dòng)識(shí)別貨車到位情況和能夠自動(dòng)對(duì)貨車進(jìn)行配料，當(dāng)車裝滿時(shí)，配料系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉。 紅燈 ，綠燈 ，表明允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料。料斗出料口 閉，若料位傳感器 為 斗中的物料已滿），則停止進(jìn)料（ ）。當(dāng) 為 斗中的物料已滿），則停止進(jìn)料（ ）。電動(dòng)機(jī) 為 裝車過(guò)程中，當(dāng)汽車開(kāi)進(jìn)裝車位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 為 紅燈信號(hào)燈，綠燈 ；同時(shí)啟動(dòng)電機(jī) 過(guò) 2S 后，再啟動(dòng)啟動(dòng) 經(jīng) 2S 后啟動(dòng) 經(jīng)過(guò) 2S 最后啟動(dòng) 經(jīng)過(guò) 2S 后才打開(kāi)出料閥（ ），物料經(jīng)料斗出料。當(dāng)車裝滿時(shí)，限位開(kāi)關(guān) 斗關(guān)閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， 止 2S 后最后停止。同時(shí)紅燈 ，綠燈 ，表明汽車可以開(kāi)走。 常工作時(shí) 亮，若有一個(gè)電機(jī)不正常工作，則 亮且蜂鳴器 作發(fā)出警告 停機(jī)控制時(shí)按下停止按鈕 動(dòng)配料裝車的整個(gè) 系統(tǒng)終止運(yùn)行，料斗關(guān)閉， 2S 后 止， 止 2S 后停止， 止 2S 后停止， S 后最后停止。此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)完全停止。當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，料斗出料口關(guān)閉，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如 障， 立即停，料斗出料口 閉，經(jīng)過(guò) 2 秒延遲 ， 。 在經(jīng)過(guò) 2 秒， 止。經(jīng)過(guò) 2 秒， 。 當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行 2 秒后停，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。 16 七 小結(jié) 自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、功能齊全、投資低、升級(jí)方便等特點(diǎn)，采用全漢化操作界面，在線組態(tài)，形象直觀，易于操作。監(jiān)控系統(tǒng)提供了較完善的系統(tǒng)運(yùn)行信息和產(chǎn)品信息，為現(xiàn)場(chǎng)操作人員創(chuàng)造了高效率的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了較為先進(jìn)的過(guò)程控制和管理技術(shù)水平，并減輕了系統(tǒng)維護(hù)的工作量。 本系統(tǒng)投入運(yùn)行以來(lái)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足技術(shù)要求，并極大地改善了操作員 的勞動(dòng)強(qiáng)度，明顯地提高了生產(chǎn)效率精細(xì)化工的自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)，采用 散控制方式分析監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，研究其控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話自 動(dòng)控制、集中管理、實(shí)時(shí)記錄、 顯示與報(bào)警等功能。在精細(xì)化工生產(chǎn)工藝中， 自動(dòng)配料系統(tǒng)是一道非常重要的工序，它由前、后配料兩個(gè)子系統(tǒng)組成。選用 西門(mén)子 300 成數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，模塊化設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 全自動(dòng)配料控制系統(tǒng)在各行業(yè)的應(yīng)用已屢見(jiàn)不鮮，如：冶金，有色金屬， 化工，建材，食品等行業(yè)。它是成品生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，特別是有連續(xù)供料要求 的行業(yè)，其配比的過(guò)程控制直接影響了成品的質(zhì)量，它是企業(yè)取得最佳經(jīng)濟(jì)效 益的先決條件。雖然行業(yè)各自不同的工藝特點(diǎn)對(duì)配料控制要求也不同，但其高 可靠性，先進(jìn)性，開(kāi)方性，免維護(hù)性，可擴(kuò)展性是 工廠自動(dòng)化 目標(biāo)。 本實(shí)驗(yàn)采用 制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料傳送、下料控制、 故障檢測(cè)等功能。配料裝置能自動(dòng)識(shí)別貨車到位情況和能夠自動(dòng)對(duì)貨車進(jìn)行配 料，當(dāng)車裝滿時(shí)，配料系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉。整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行提高了配料精度和 速度。 17 致謝 本次課程設(shè)計(jì)基本上涵蓋了我們所學(xué)習(xí)的 序的大部分知識(shí)點(diǎn)，課程設(shè)計(jì)題目要求不僅要求對(duì)課本知識(shí)有較深刻的了解，同時(shí)要求程序設(shè)計(jì)者有較強(qiáng)的思維能力和操作動(dòng)手能力。這次課程設(shè)計(jì)是我對(duì) 序的編程、錄入、以及在上機(jī)操作調(diào)試有了很大的提高。程序的創(chuàng)新是很需要被看重的，因?yàn)橥趧?dòng)腦思考創(chuàng)新中會(huì)有更多的收獲，學(xué)到更多的知識(shí)。 這次課程設(shè)計(jì)中，雖然我們都沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)，但是在老師的教導(dǎo)下，同學(xué)的鼓舞和幫助下最終圓滿的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，有許多人給了我啟發(fā)和幫助，在課程設(shè)計(jì)完成之際，我要在此感謝幫助我的同學(xué)和老師。感謝任課老師給我們的精心講解和提供適用的資料；感謝同學(xué)對(duì)我學(xué)習(xí)上的交流和幫助，感謝學(xué)校提供這樣一個(gè)讓我自己動(dòng)手的好機(jī)會(huì)！ 18 參考文獻(xiàn) （ 1）電氣控制與可編 程控制器 化學(xué)工業(yè)出版社 史國(guó)生 （ 2）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 常州工學(xué)院 羅慧芳 (3) 礎(chǔ)應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 廖常初 (4)可編程控制原理與應(yīng)用 北京理工大學(xué)出版社 范次猛 (5)可編程控制應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) 化學(xué)工業(yè)出版社 李俊秀 (6)電氣控制與 北京機(jī)械工業(yè)出版社 余雷生 方宗達(dá) 19 附錄 M 13 M 23 M 33 M 43 F X 2 N - 3 2 M 電 源K M 1K M 2K M 3K M 4+_2 4 L 3L 3P E F R 1 S R 2S R 3 S R 4F V 1F V 2F V 3 F V 4電 源 開(kāi) 關(guān)電 機(jī) 1 電 機(jī) 2電 機(jī) 3電 機(jī) 4 P L C 控 制 器 開(kāi) 關(guān) 電 源0 9 電 Y 3季 俊 杰0 9 1 2 1 1 1 1 20 2 控制電路圖 Y 1 1Y 1 0Y 7Y 6K M 4K M 3K M 2K M 1Y 5Y