機電畢設(shè)開題報告

1、河北建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱LC-20糧食自動稱重系統(tǒng)電氣控制部分設(shè)計學(xué) 院： 河北建筑工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械電子工程 班 級： 機電12 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 填表日期： 課題來源導(dǎo)師課題課題類別工程設(shè)計 一、論文資料的準(zhǔn)備 1、概述糧食自動稱重系統(tǒng)是采用高精度稱重傳感器、微電腦控制儀表相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品。實現(xiàn)多種工業(yè)場合的各種不同物料的稱重包裝?？膳c配料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、計量系統(tǒng)等形成一條自動化稱重流水線。稱重傳感器是自動化稱重控制和貿(mào)易計量的重要手段，對貿(mào)易結(jié)算、交通運輸、港口計量和科學(xué)研究都起到了重要作用。稱重傳感器具有反應(yīng)速度快，測量范圍廣、應(yīng)用面廣、結(jié)

2、構(gòu)簡單、使用操作方便、便于計算機控制等特點。被廣泛應(yīng)用于交通運輸、港口、機械制造和國防等各個領(lǐng)域 2、國內(nèi)外發(fā)展情況50年代中期電子技術(shù)的滲入推動了稱重器的發(fā)展。60年代初期出現(xiàn)機電結(jié)合式電子稱重器以來，經(jīng)過40多年的不斷改進(jìn)與完善，我國電子稱重器從最初的機電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國電子衡器的技術(shù)裝備和檢測試驗手段基本達(dá)到國際90年代中期的水平。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展：計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展；測量特點從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對快速稱重和動態(tài)稱重的研究與應(yīng)用。但就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距，其主要差

3、距是技術(shù)與工藝不夠先進(jìn)、工藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。國外發(fā)達(dá)國家社會化大生產(chǎn)程度較高，糧食生產(chǎn)都在大農(nóng)場進(jìn)行。其機械化水平較高，從生產(chǎn)、加工到銷售都實行散裝運輸。糧食散裝運輸車在國外特別是在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)很盛行，且近年來發(fā)展很迅速。 我國是糧食生產(chǎn)和消費者大國。據(jù)統(tǒng)計，我國糧食產(chǎn)量4億多噸。我國糧食生產(chǎn)較分散，從農(nóng)戶到糧食收購站，再轉(zhuǎn)運至倉庫、加工廠、糧店，整個過程都是用麻袋貯運，裝卸靠人抬肩扛。在一些大型倉庫、加工廠也只采用了皮帶運輸機來搬運，機械化程度很低。因此，發(fā)展糧食散裝運輸和貯存不僅可節(jié)省大量勞力、物力，并且在很大程度上促進(jìn)

4、糧食生產(chǎn)、運輸、貯存、加工和銷售等的機械化的發(fā)展。 70年代末80年代初，國內(nèi)曾嘗試采用糧食散裝貯運和加工，某些地方的糧食加工廠、倉庫、糧店等部門也投入了一些資金，進(jìn)行糧食散裝的配套設(shè)備改裝和更新。但由于長期以來人們一貫使用麻袋裝卸，改變和更新是個比較大的社會性工程，牽涉到糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運輸、銷售等許多部門的協(xié)調(diào)發(fā)展。再則，采用糧食散裝運輸車還需要解決糧泄漏和雨淋等問題。因此，從目前來看，短時間內(nèi)要在糧食行業(yè)全面實行糧食散裝貯運尚存在一些困難。但隨著社會化大生產(chǎn)的發(fā)展和各行各業(yè)現(xiàn)代化程度的提高，在我國糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運輸、銷售等環(huán)節(jié)實行糧食散裝，勢在必行。糧食自動稱重系統(tǒng)的應(yīng)用，

5、將節(jié)約大量的人力物力，提高生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)可以實現(xiàn)對散糧的直接運輸，稱量，工作效率得到很大的提高，同時本系統(tǒng)可以通過傳感器對糧食的重量直接測量。本系統(tǒng)可以對糧食重量進(jìn)行精確稱量，減小了稱量的誤差。 3、自動稱重技術(shù)發(fā)展前景電子稱重器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其應(yīng)用性能趨向于綜合性和組合性。1小型化 體積小、高度低、重量輕。鋼板或鋁板就是秤體的臺面，稱重傳感器既是傳感元件，又是承力支點，極大地減化了秤體結(jié)構(gòu)，不但降低了成本，而且提高了穩(wěn)定性和可靠性。大型已經(jīng)采

6、用長方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊列焊接成一個整體的竹排式結(jié)構(gòu)的秤體，4個稱重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內(nèi)，安裝在稱重傳感器承力點上的固定支承就是秤體的承力支點，既減化了承力傳力機構(gòu)，又節(jié)省了秤體高度，這是一種很有發(fā)展前途的秤體結(jié)構(gòu)。 a.模塊化 在實際應(yīng)用中，根據(jù)各行業(yè)用戶的需要，選擇標(biāo)準(zhǔn)模塊其中10余種常用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格即可。這種模塊化的分體式結(jié)構(gòu)，不僅提高了產(chǎn)品的通用性、互換性和可靠性，而且也大大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時還降低了成本，增強了企業(yè)的市場競爭能力。 b.集成化 對于某些品種和結(jié)構(gòu)的電子衡器，例如小型電子平臺秤、專用秤、便攜式靜動態(tài)電子輪軸秤、靜動態(tài)電子

7、軌道衡等，都可以實現(xiàn)秤體與稱重傳感器，鋼軌與稱重傳感器，軌道衡秤體與鐵路線路一體化。 c.智能化 電子稱重器的稱重顯示控制器與電子計算機組合，利用電子計算機的智能來增加稱重顯示控制器的功能。使稱重器在原有功能的基礎(chǔ)上，增加推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能，這就是當(dāng)今市場上采用微機化稱重顯示控制器的電子衡器與采用智能化稱重顯示控制器。d.綜合性 電子稱重技術(shù)的發(fā)展規(guī)律就是不斷的加強基礎(chǔ)研究并擴大應(yīng)用，擴展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱重計量、自動控制、信息處理等問題。例如在流量計量專業(yè)，如果按照傳統(tǒng)的理論和方法建造一套標(biāo)準(zhǔn)大流量測量系統(tǒng)，價格相當(dāng)昂貴。如果采用稱重

8、法即質(zhì)量流量法，只要將重量和時間測量準(zhǔn)確，大流量的測量問題就迎刃而解了。 e.組合性 在工業(yè)稱重計量過程或工藝流程中，不少稱重計量系統(tǒng)還要求具有可組合性，即測量范圍等可以任意設(shè)定；硬件能夠依據(jù)一定的工作條件和環(huán)境作某些調(diào)整，硬件功能向軟件方向發(fā)展；軟件能按一定的程序進(jìn)行修改和擴展；輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可以使用不同的語言和條形碼，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行通信 二、本課題的目的（重點及擬解決的關(guān)鍵問題）a.我國是糧食生產(chǎn)和消費者的大國，糧食自動稱重系統(tǒng)實現(xiàn)與配料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、計量系統(tǒng)等形成一條自動化稱重流水線。改變了原來傳統(tǒng)的麻袋貯運，裝卸靠人抬肩扛的習(xí)俗，大大的解放了生產(chǎn)力和節(jié)省了大量

9、的物力與人力。b.糧食自動稱重系統(tǒng)是采用高精度的稱重傳感器、微電腦控制儀表相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)品在國外特別是發(fā)達(dá)國家已經(jīng)很盛行。隨著我國科技實力的增長，大量的外國科技被引入，而發(fā)展糧食自動稱重系統(tǒng)不僅促進(jìn)糧食運輸、加工、儲存和銷售的機械化發(fā)展，與國際潮流接軌也符合我國是糧食大國的國情。c.由于我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是一個支柱產(chǎn)業(yè)，每年有大量的糧食需要流通，傳統(tǒng)的稱量方法不僅費時費力，而且在運輸過程中麻袋易磨損并造成大量的物質(zhì)浪費。傳統(tǒng)稱重運輸成本高且也會浪費糧食。因此本課題就是為了解決上訴問題兒進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)糧食稱重、打包的自動化。改變傳統(tǒng)的人為稱重避免了糧食泄露、糧食斤數(shù)不準(zhǔn)的問題。并且

10、當(dāng)中采用的氣壓傳動避免產(chǎn)生漏油現(xiàn)象，污染糧食。其工作壓力低，使用安全，不污染環(huán)境，成本低。d.我的課題設(shè)計是為了實現(xiàn)糧食運送、稱重、打包自動化控制，并且能夠幾個部分可以作為一個整體有緊密的配合。協(xié)調(diào)和解決糧食物流環(huán)節(jié)鏈各構(gòu)成部分存在的問題，促進(jìn)各構(gòu)成部分之間的密切銜接，確保糧食物流環(huán)節(jié)鏈?zhǔn)冀K處于良性元轉(zhuǎn)狀態(tài)，使糧食物流真正做到快捷，高效。e.實行糧食散裝運輸是個大的社會性工程，首先應(yīng)更新人們長期以來形成的傳統(tǒng)觀念，大力宣傳糧食散裝運輸?shù)膬?yōu)勢性和重要性，介紹國外糧食散裝運輸?shù)南冗M(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗，激發(fā)人們改變我國糧食運輸落后現(xiàn)狀的信心，使我國糧食運輸逐步向現(xiàn)代化邁進(jìn)。并且結(jié)合國外的先進(jìn)糧食運輸技術(shù)

11、和我國糧食運輸?shù)奶攸c，建立起具有中國特色的的糧食運輸體系，促進(jìn)我國糧食事業(yè)的迅猛發(fā)展，開創(chuàng)我國糧食自動化的新紀(jì)元。f.本畢業(yè)設(shè)計是對機械電子工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力通過設(shè)計對所學(xué)的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新整合，將所學(xué)知識與工程實際問題想結(jié)合，掌握一定的設(shè)計方法體系和手段，積累一定的時間經(jīng)驗，培養(yǎng)分析問題與解決問題的能力，從而掌握進(jìn)行科技創(chuàng)新所必需的知識與技能，是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題

12、。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生掌握糧食稱重系統(tǒng)總體及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路(1) 設(shè)計任務(wù)：總體設(shè)計：A. 總體方案及總體參數(shù)的確定；B. 結(jié)構(gòu)型式選擇及參數(shù)的確定；C. 輸送機的輸送能力與計量漏斗計量能力的匹配計算；電氣控制系統(tǒng)設(shè)計：A. 電氣控制回路設(shè)計（包括手動和自動控制系統(tǒng)），要求能夠?qū)τ嬃繑?shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理（如數(shù)據(jù)儲存、累加和打印等）；B. 電氣元件的選擇計算；C. 控制柜結(jié)構(gòu)設(shè)計及布線圖設(shè)計； 控制流程框圖及控制柜的三維造型設(shè)計：(2) 技術(shù)參數(shù)及要求： 額定計量能力：20噸/小時，計量漏斗容重1.5t; 設(shè)備結(jié)構(gòu)尺

13、寸：3800x1800x2300mm； 糧食輸送與計量采用分體式結(jié)構(gòu)，設(shè)備重量控制在5噸以內(nèi)； 計量設(shè)備和輸送裝置都采用拖掛方式轉(zhuǎn)移場地，設(shè)備盡可能輕且操作簡單；設(shè)備既能自動操作、又能手動操作；計量數(shù)據(jù)可動態(tài)顯示，計量結(jié)果可以用打印機輸出。(3) 設(shè)計要求： 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制機械與電氣工程圖紙，并繪制有關(guān)圖表。知識要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計工作中，應(yīng)綜合運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。通過學(xué)習(xí)、研究與實踐，使得理論認(rèn)識深化、知識領(lǐng)域擴展、專業(yè)技能延伸。能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調(diào)研

14、、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實際問題的能力研究方法：1、文獻(xiàn)研究法：文獻(xiàn)研究法是通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料從而掌握所要研究問題的一種方法。例如我們可以進(jìn)入一些文庫查看前人的論文和研究成果。2、調(diào)查法：它是有目的、有計劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對象現(xiàn)實狀況或歷史狀況的材料的方法。調(diào)查方法是科學(xué)研究中常用的基本研究方法。例如我們?nèi)ニ褜ひ恍╆P(guān)于畢業(yè)設(shè)計的資料和調(diào)查自動稱重系統(tǒng)的歷史發(fā)展和未來前景。3、觀察法：觀察法是指研究者根據(jù)一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感官和輔助工

15、具去直接觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法。我們參觀了張家口市的糧食基地，直觀的去觀察自動稱重系統(tǒng)的工作流水線。研究思路：首先隨著社會電子稱重技術(shù)的高速發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，再對比一下國內(nèi)外的科技發(fā)展，我覺得糧食自動稱重系統(tǒng)這一課題的畢業(yè)設(shè)計具有很強的實際意義。然后調(diào)查糧食自動稱重的現(xiàn)實狀況和歷史狀況初步了解該課題，制定時間表合理安排總體進(jìn)度和階段性工作內(nèi)容并通過一系列的研究手段來完成畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容。最后可以設(shè)計出應(yīng)用于實際的系統(tǒng)。四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）日期間隔任務(wù)2016.3.28-2016.4.4總體參數(shù)確定及總體設(shè)計2016.4.5-2016.4.16

16、輸送機的輸送能力與計量漏斗計量能力的匹配計算2016.4.17-2016.4.30電氣原理圖及控制系統(tǒng)設(shè)計2016.5.1-2016.5.17控制柜及面板設(shè)計 2016.5.18-2016.5.30控制柜布線圖設(shè)計 2016.6.1-2016.6.11 控制流程圖及控制柜的三維建模 2016.6.12-2016.6.24 準(zhǔn)備論文及答辯五、主要參考文獻(xiàn)I 朱善君等. 可編程序控制系統(tǒng)原理、應(yīng)用、維護(hù). 清華大學(xué)出版社, 1992. 3.II 余雷聲等. 電氣控制與PLC 應(yīng)用.機械工業(yè)出版社, 1996. 10.III 李長安. 稱重傳感器并聯(lián)電路的選配方法. 傳感器技術(shù), 1996( 3).IV 宋文敏等. 電子稱技術(shù). 中國計量出版社,1991. 9.V 張道林，胡敦俊.糧食自動計量輸送系統(tǒng)的設(shè)計J.糧油加工，1994（6）：15-16.VI 于慶廣.可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計M,北京：清華大學(xué)出版