自動(dòng)送料系統(tǒng)開題報(bào)告.doc

2011屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告1. 設(shè)計(jì)背景或研究意義工業(yè)上用自動(dòng)送料機(jī)進(jìn)行物料傳輸從上世紀(jì)就開始了，送料裝置也是在不斷改進(jìn)和完善，且其功能日益強(qiáng)大，向著高精度化、高速度化、高柔性化、高自動(dòng)化、高可靠性等特點(diǎn)方向發(fā)展。在控制系統(tǒng)方面已經(jīng)將單片微機(jī)（簡(jiǎn)稱單片機(jī)）、可編程控制器（及PLC）、現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)運(yùn)用于其中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。而單片機(jī)因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大，工作安全可靠在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代工業(yè)中粉狀、粒狀等固態(tài)物料的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)計(jì)量一直是固態(tài)給料領(lǐng)域的難題。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，隨著傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電設(shè)備發(fā)展，加料設(shè)備不斷完善，現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)加料器的精度一般能達(dá)到1%，較好的加料器的精度能達(dá)到0.5%，高級(jí)的加料器的精度能優(yōu)于0.2%。自動(dòng)給料系統(tǒng)是配方生產(chǎn)中的一個(gè)中間關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的作用是將配方中的粉狀、粒狀物料和添加劑以一定的配方比例輸送至后續(xù)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)的自動(dòng)化。自動(dòng)給料系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是自動(dòng)給料器，它可以根據(jù)設(shè)定值，使物料保持設(shè)定的流量，使后續(xù)裝置運(yùn)行穩(wěn)定、安全，保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定1。干燥細(xì)小顆粒等的輸送在工業(yè)上一直是一個(gè)難題，其輸送方式也是多種多樣，可分為機(jī)械輸送和氣力輸送兩大類2。為取得良好效果，細(xì)小顆粒輸送裝置不斷朝著經(jīng)濟(jì)、可靠、維護(hù)檢修量小、環(huán)保效果好、高自動(dòng)化程度方向發(fā)展。1） 機(jī)械輸送細(xì)小固體顆粒及粉狀物料的主要機(jī)械輸送裝置有:皮帶運(yùn)輸機(jī)、斗式提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、加料小車等。長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，機(jī)械輸送方式從在許多缺點(diǎn)：機(jī)械輸送設(shè)備龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置不靈活，負(fù)荷不均電氣系統(tǒng)容易損壞。系統(tǒng)密封性能差，裝料、輸送、卸料過程中都有不同程度的漏料，環(huán)境污染嚴(yán)重。 系統(tǒng)維護(hù)檢修工作量大，檢修難度大，維檢費(fèi)用高。2)氣力輸送利用氣體的流動(dòng)進(jìn)行固體物料輸送稱為氣力輸送。氣力輸送方式包括負(fù)壓吸引式，正壓輸送式和壓送組合式三犬類，按氣流中固體顆粒濃度又有稀相、濃相、朝濃相之分，而其中有以濃相輸送為最佳。干燥細(xì)小固體顆粒及粉狀物料因自身所具有的特點(diǎn)，用氣力輸送較機(jī)械輸送好，尤其是在對(duì)化工原料的輸送上。與機(jī)械式相比管道式氣力輸送的優(yōu)點(diǎn)有： 系統(tǒng)密閉，可以避免輸送物的受潮、污損或混人異物。 占用空同小可以比較任意地安排輸送線路。 設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?，F(xiàn)代實(shí)踐證明，氣力輸送具有很大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已被各行業(yè)廣泛采用，并且將會(huì)主導(dǎo)這一領(lǐng)域。負(fù)壓輸送系統(tǒng)是氣力輸送中的一種典型輸送系統(tǒng)3。負(fù)壓輸送是利用輸送系統(tǒng)終點(diǎn)的抽吸系統(tǒng)內(nèi)的空氣，在系統(tǒng)中形成低于大氣壓的負(fù)壓氣流。物料與空氣一起從吸嘴進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)并隨氣流到達(dá)系統(tǒng)終點(diǎn)，最后經(jīng)過濾分離將空氣排放到大氣中。在自動(dòng)送料機(jī)的輸送管道中有許多閥，在生產(chǎn)過程中閥會(huì)頻繁動(dòng)作，物料與閥之間也會(huì)有摩擦，會(huì)造成閥的磨損。氣控式閉鎖料斗依靠料斗氣體壓力的變化輸送物料，通過改變料斗氣體壓力的維持時(shí)間來控制物料的流量，實(shí)現(xiàn)了物料的無閥輸送4。在進(jìn)料到出料的中間沒有閥，減少了物料與閥的磨損，還降低了管道的工藝設(shè)計(jì)在氣力輸送中還有一種輸送方式是以羅茨風(fēng)機(jī)等為氣源裝置，壓運(yùn)送風(fēng)機(jī)為供料裝置，多路閥，雙路閥為管路轉(zhuǎn)換裝置的氣力壓運(yùn)技術(shù)5。這一技術(shù)是氣力輸送的一種形式，但又優(yōu)于單純的氣力輸送系統(tǒng)。是輸送粉粒體物料進(jìn)入倉儲(chǔ)系統(tǒng)的理想的連續(xù)輸送系統(tǒng)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)配料的精度要求越來越高，設(shè)備的自動(dòng)化程度也在不斷提升。電磁振動(dòng)給料機(jī)（又稱電振機(jī)）的自動(dòng)控制系統(tǒng)由電磁振動(dòng)給料機(jī)、溜槽式固體流量計(jì)、水平振動(dòng)輸送機(jī)、垂直螺旋振動(dòng)輸送機(jī)及貯料器等五部分組成。工作時(shí)電磁振動(dòng)給料機(jī)按控制給定量，將貯料器中的物料送給固體流量計(jì)，流量計(jì)將實(shí)際給料量檢測(cè)出來，反饋給控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電磁振動(dòng)給料機(jī)，使給料量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值。電磁振動(dòng)給料機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)可采用單片機(jī)控制，通過A/D,D/A轉(zhuǎn)換電路控制電振機(jī)的振幅，從而達(dá)到精確給料的目的6。生產(chǎn)線上物位的檢測(cè)也是很重要的，也是必要的，而且將檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給控制系統(tǒng)來控制電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)確動(dòng)作，就要求數(shù)據(jù)傳輸安全可靠，這就必須依靠先進(jìn)的物位物位檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化調(diào)度，極大地提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)線可靠順暢的運(yùn)行。物位檢測(cè)就是利用傳感器來檢查物料的位置，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的發(fā)送給控制系統(tǒng)。傳感器進(jìn)行物位檢測(cè)有有線傳輸和無線傳輸，有線傳輸有很多缺點(diǎn)，而無線數(shù)傳技術(shù)7在物位檢測(cè)上的應(yīng)用，很好地解決了傳統(tǒng)的有線傳輸網(wǎng)絡(luò)的許多缺點(diǎn)。無線數(shù)傳就是利用無線信道將傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，遠(yuǎn)端的無線收發(fā)系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且其傳輸速率快，能很方便地與單片機(jī)的串口連接。在送料機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，還要考慮控制系統(tǒng)的抗干擾能力。因?yàn)樵诳刂葡到y(tǒng)中由單片機(jī)控制繼電器，接觸器的通斷來控制電動(dòng)機(jī)，而繼電器，接觸器的通斷會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定。而這種干擾可用RC吸收回路進(jìn)行干擾抑制8。隨著現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，物料輸送實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)了。而機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的發(fā)展使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展，如單片機(jī)，PLC，工業(yè)控制總線等。而單片機(jī)又以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，由于單片機(jī)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及電力電子技術(shù)的發(fā)展，作為輔助裝置的送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)化水平也越來越高。提高自動(dòng)化水平不僅可以提高效率、產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)也能保證工人的人身安全。而單片機(jī)就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制重要的一環(huán)，它是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，是把微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件（中央處理器CPU,隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM,只讀存儲(chǔ)器ROM,I/O接口，定時(shí)器，計(jì)算器以及串行通信接口）集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)。單片機(jī)具有集成度高，體積小，成本低，控制能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，在本著系統(tǒng)原則，高柔性化，高生產(chǎn)效率，經(jīng)濟(jì)性，安全可靠性等原則下，對(duì)送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化設(shè)備中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。1 張錫玉，自動(dòng)給料控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)（學(xué)位論文），天津大學(xué)2 王勇，干燥細(xì)小固體顆粒及粉狀物料輸送方式探優(yōu)3 陳宜民，圓柱狀粒子氣力輸送設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)的研究與開發(fā)（學(xué)位論文），浙江大學(xué)4 齊建勛，連續(xù)重整裝置閉鎖料斗控制系統(tǒng)開發(fā)（學(xué)位論文），天津大學(xué)5 周承惠1、鄭企2，粉粒體生產(chǎn)流程中理想的輸送系統(tǒng)我國(guó)中低壓氣力壓運(yùn)技術(shù)和設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用,(1國(guó)家糧食局科學(xué)研究院，2南京粉料體散裝運(yùn)輸技術(shù)開發(fā)公司)，中國(guó)粉體技術(shù)，2001年3月第7卷 專輯6 潘春月，基于單片機(jī)的自動(dòng)給料控制系統(tǒng)，溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,電氣電子工程系, 煤礦機(jī)電，2006年卷27 楊榛，無線數(shù)傳技術(shù)在物位檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用（學(xué)位論文），太原理工大學(xué)8 張波、黃靜，自動(dòng)控制系統(tǒng)中感性器件干擾成因及抑制措施的研究，浙江理工大學(xué)信息電子學(xué)院，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2010年23卷第1期2.設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)或論文的基本內(nèi)容一、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書及要求提出總體設(shè)計(jì)方案，方案最少兩個(gè)，比較優(yōu)劣論證其可行性選出最佳方案。二、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、硬件系統(tǒng) 主要包括單片機(jī)的選擇（目前應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)是MCS-51系列），物位傳感器的選擇（傳感器形式多種多樣，有有線和無線之分），存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路的選擇（存儲(chǔ)器有RAM,ROM還有EPROM等），LED顯示電路的選擇（LED 顯示是現(xiàn)代生產(chǎn)中必要的終端顯示設(shè)備），鍵盤輸入電路的選擇及其其它輔助器件的選擇。2、主電路設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)接口電路，LED顯示電路，繼電器控制電路，抗干擾電路（抗干擾在單片機(jī)的應(yīng)用中是非常重要的）等的設(shè)計(jì)。3、編程方法的選擇匯編語言是單片機(jī)編程的基礎(chǔ)語言，而基于windows環(huán)境的c語言編程方式是目前比較方便的編程方法。由Keil Software 公司開發(fā)的Keil C51是一種專為8051單片機(jī)設(shè)計(jì)的高效率C語言編譯器，比匯編語言有更大的優(yōu)勢(shì)。三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主程序，和其它一些輔助程序，繪出主程序流程圖。四、仿真、調(diào)試。五、撰寫論文，列寫程序清單，繪制硬件設(shè)計(jì)圖紙及軟件資料。六、設(shè)計(jì)任務(wù)的主要技術(shù)指標(biāo)： （1） 用一臺(tái)電機(jī)控制兩條生產(chǎn)線（2） 要能檢測(cè)到滿料狀態(tài)，并顯示出輸送、排料、滿料時(shí)間（3） 時(shí)間誤差：0.1秒（4） 具有抗干擾能力3.進(jìn)度安排第 1-2 周 接到具體題目明確設(shè)計(jì)任務(wù)，并查閱相關(guān)資料，撰寫文獻(xiàn)綜述。第 3-4 周 按指導(dǎo)老師要求完成開題報(bào)告和外文資料的翻譯。第 5-8 周 根據(jù)導(dǎo)師或系部安排進(jìn)到生產(chǎn)一線，獲取第一手感性材料，為后續(xù)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。聽導(dǎo)師講課獲取理性材料，為