(完整版)湖南工業(yè)大學(xué)-可編程控制器PLC在配料自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用-開題報(bào)告

1、湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)過程管理資料湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（2015 屆）學(xué) 院（部）：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化學(xué)生姓名：班級：1102學(xué)號 11401700114，導(dǎo)教師姓名：秦斌職稱 教授2014年12月23日題目：可編程控制器在配料自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用1.結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫 15002000字左右的文獻(xiàn)綜述自動(dòng)配料系統(tǒng)在輕工、紡織、塑料、食品、制藥、化工等行業(yè)得到了廣泛應(yīng) 用，并具有很好的發(fā)展前景。通過許多關(guān)于自動(dòng)配料控制系統(tǒng)的文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)出自動(dòng) 配料系統(tǒng)具有通用性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、工作可靠性高、人機(jī)界面友好、可進(jìn)行 遠(yuǎn)距離控制、成本低廉等

2、特點(diǎn)。目前國內(nèi)外存在的自動(dòng)配料系統(tǒng)有： 微機(jī)自動(dòng)配料系統(tǒng)、主從式分布控制微 機(jī)配料控制系統(tǒng)、失重秤自動(dòng)配料系統(tǒng)、混凝土自動(dòng)配料系統(tǒng)、全自動(dòng)稱重配料 系統(tǒng)。具優(yōu)缺點(diǎn)如下：(1)微機(jī)自動(dòng)配料系統(tǒng)。微機(jī)配料系統(tǒng)是智能化的單片微機(jī)控制系統(tǒng)，可 用于混凝土配料機(jī)、食品配料等，在性能價(jià)格比方面具有優(yōu)勢。具優(yōu)點(diǎn)是可控制 1至4種物料的加料過程；具有自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)功能；配料時(shí)自動(dòng)除皮，自動(dòng)零 位跟蹤，自動(dòng)補(bǔ)償與修正過沖量，使配料計(jì)量更準(zhǔn)確；調(diào)校方便，迅速；可選擇 全自動(dòng)、半自動(dòng)、半手動(dòng)或全手動(dòng)控制配料機(jī)配料作業(yè)生產(chǎn)過程。而缺點(diǎn)是成本 太高、系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜、使用鍵盤、操作繁雜、系統(tǒng)維護(hù)和檢修不方便。(2)主從式分

3、布控制微機(jī)配料控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是采用主從式結(jié) 構(gòu)，將多臺單片微機(jī)連接成功能強(qiáng)大的系統(tǒng)，可應(yīng)用于大型混凝土配料站，同時(shí) 配料的物料可以多達(dá)9-12種。點(diǎn)陣式液晶顯示屏，全部配料過程一目了然，設(shè) 置更加直觀。增加薄膜鍵盤，方便操作；同時(shí)配料的物料多、功能強(qiáng)，性能全面； 控制精度高；低、中和高三檔功率選擇可適應(yīng)不同民用需要。點(diǎn)也有價(jià)格昂貴、 只適用于大型企業(yè)生產(chǎn)過程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。(3)失重秤自動(dòng)配料系統(tǒng)。失重秤配料系統(tǒng)可以采用一臺電腦控制多臺失 重秤控制儀表，能隨意輸入有關(guān)參數(shù)，還可對產(chǎn)量和原材料消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。具有獨(dú)特的數(shù)字濾波功能和高品質(zhì)的噪聲濾波功能， 抗干擾能力強(qiáng)；可編程的開關(guān)

4、 量輸入輸出；多層次的口令保護(hù)。缺點(diǎn)是：適用范圍小，功能單一。(4)混凝土自動(dòng)配料系統(tǒng)。這種配料系統(tǒng)是一種全自動(dòng)智能化、多功能的 重量配料系統(tǒng)，專用軟件為混凝土而特別設(shè)計(jì)，可使用流量計(jì)以計(jì)量添加劑或水 等。這種自動(dòng)配料系統(tǒng)可控制4臺秤，64種物料控制輸出，各種配方及報(bào)表皆 可貯存，并隨時(shí)可供查閱，還可與外接的打印機(jī)連接編制副本，并可作自動(dòng)在線 濕度補(bǔ)償，提供生產(chǎn)資料以作會(huì)計(jì)使用，可安裝數(shù)據(jù)機(jī)以便接駁至辦公室，以便 即時(shí)讀取生產(chǎn)資料。缺點(diǎn)也很大，就是功能單一、只適用一種生產(chǎn)過程。近幾年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和 PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，國內(nèi)外的組態(tài)軟件不斷完 善，自動(dòng)配料系統(tǒng)控制方案也在不斷改進(jìn)。由于 P

5、LC的迅猛發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控 制領(lǐng)域的飛躍，其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng) 域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及集散控制等 各種任務(wù)的跨越。今天的PLC正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，可以用于 各種規(guī)模的工業(yè)控制場合，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。除了邏輯處理功能以外，近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC從邏輯控制滲透到了生產(chǎn)過程 控制、運(yùn)動(dòng)控制等各種工業(yè)控制中。加上 PLC通信能力的增強(qiáng)，使用PLC組成各 種控制系統(tǒng)變的非常容易。因此，選用基于PLC的配料自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢是顯而易見的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是西門子可編程控制器 S7-200

6、和MCGS態(tài)軟件在配料控制系統(tǒng)中的應(yīng)用和研 究,運(yùn)用STEP7-Micro/WIN32編程軟件編制下位機(jī)的控制程序， 從而使配料系統(tǒng) 可以按要求自動(dòng)完成配料和裝料全過程，可對多種原料的準(zhǔn)確稱量、混合、輸送和投料進(jìn)行精確計(jì)算，提高生產(chǎn)效率和減少生產(chǎn)成本，并且在發(fā)生故障時(shí)可以自 動(dòng)停機(jī)。并用MCGS&態(tài)軟件對上位機(jī)監(jiān)控畫面組態(tài)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控， 實(shí)時(shí)模擬等具有Windows風(fēng)格的動(dòng)態(tài)操作畫面，通過PLC和組態(tài)軟件的有效結(jié)合 使配料系統(tǒng)大幅度提高其方便性、可靠性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化和人性化。參考文獻(xiàn)：1何獻(xiàn)忠.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)(西門子 S7-200系列).化學(xué)工業(yè)出版 社.2

7、014: 1 280.2張本舉.自動(dòng)配料系統(tǒng)的設(shè)計(jì).中國鋁業(yè)中州計(jì)控室.2000,(4):127 156.3段梅，李新.PLCft混料控制系統(tǒng)的應(yīng)用J.控制系統(tǒng).2003 , (3) : 5054.4王成.工程生產(chǎn)自動(dòng)化M.北京：科學(xué)出版社.2003, (2) : 3133.5熊志奇.微機(jī)自動(dòng)化配料控制系統(tǒng).電子技術(shù)應(yīng)用.1997, (1) : 32-35.6何瑞，賈磊.基于PLC控制的自動(dòng)配料系統(tǒng)研究與應(yīng)用.2007年第18卷第4 期.7王永華.現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社.2002年9 月，(9) : 199234.8洪鎮(zhèn)南，李鐵.PLC與計(jì)算機(jī)通信的實(shí)現(xiàn)J.電氣時(shí)代.

8、2003 , (2) : 69 70.9胡學(xué)林.可編程控制器教程(提高篇)M.電子工業(yè)出版社.2005.10 STEP7 V5.1編程使用手冊P.西門子公司.2003年，(2): 325.2.選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案本課題設(shè)計(jì)的的配料自動(dòng)化系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用，如何對物料高 效、有序地加以控制是物料系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵之一。在很多生產(chǎn)過程中，常需 流量進(jìn)行調(diào)節(jié)、達(dá)到準(zhǔn)確的配比，滿足產(chǎn)品的質(zhì)量需要，但是只靠人類自身，工 作效率和成品的合格率大大降低， 而成本卻增高。因此，人們需要依靠自動(dòng)配料 稱重的自動(dòng)配料系統(tǒng)來大幅度提高工作效率，降低成本。2.1 選題依據(jù)自動(dòng)配料系統(tǒng)可以

9、按照設(shè)定配比和流量控制各輸入物料的瞬時(shí)值，從而達(dá)到控制各種產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和智能化、 節(jié)能降耗的重要 技術(shù)手段。自動(dòng)配料系統(tǒng)在生產(chǎn)中不僅僅是保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，也大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。本次設(shè)計(jì)開發(fā)自動(dòng)配料系統(tǒng)能有效解決 控制精度問題，在很大程度降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，帶來可觀 的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化、人性化。2.2 主要研究內(nèi)容(1)配料自動(dòng)控制系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及自動(dòng)配料的控制要求及功能；(2) PLC系統(tǒng)選型、主電路及硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(3) PLC控制系統(tǒng)軟件編程；(4) 組態(tài)軟件功能和監(jiān)控界面

10、、人機(jī)界面設(shè)計(jì)及調(diào)試。2.3研究思路及方案自動(dòng)配料系統(tǒng)主要由稱重傳感器、變頻器、皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)及低壓電器組成。系統(tǒng)的主要任務(wù)是比較設(shè)定值與實(shí)際流量的的偏差經(jīng) PID調(diào)節(jié)改變輸出信號以 控制變頻器對皮帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)， 從而實(shí)現(xiàn)恒流量控制，同時(shí)各輔料根 據(jù)配比按配方工藝要求添加，且各輔料同時(shí)混合計(jì)量。(1)配料自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀；(2)基于PLC的配料自動(dòng)控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；(3) PLC硬件的選型和設(shè)計(jì)；(4)軟件編程；(5)系統(tǒng)調(diào)試。3 .工作進(jìn)度及具體安排根據(jù)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定和自身的設(shè)計(jì)情況、 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度及安排如6湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料下：(1) 2014(2) 2015(3) 2015(4) 2015(5) 2015年底：選定畢業(yè)設(shè)計(jì)研究課題，并完成開題報(bào)告;年3月底：完成硬件部