集散型可编程序控制器调速秤配料系统

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1、综合课程设计报告题目：集散型可编程序控制器调速秤配料系统学号：班级：姓名：指导教师：计算机与自动控制学院2012年12月19日54目录摘要第一章总体设计方案3第二章调速秤配料系统的总体设计52.1系统工作原理及工作过程52.2系统整体工作框图52.3系统整体电气连接图6第三章调速秤配料系统中的PLC硬件选型与设计73.1PLC的基本知识73.2S7-300简介103.3PLC的选型要点123.4PLC的中央处理器CPU的选型133.5PLC数字量输入/输出模块的选型与线路连接143.6PLC的模拟量输入模块的选型与线路连接153.7模拟量输出模块的选

2、型与线路连接16第四章调速秤配料系统中的传感器和变频器的设计与选型184.1传感器184.1.1传感器的基本知识184.1.2称重传感器184.1.2测速传感器24第五章调速秤监控组态设计25第六章各环节梯形图设计36参考文献54摘要可编程程序控制器（PLC,ProgrammableLogicController）因其高可靠性和较高的性价比，而在工业控制中被广泛应用。组态软件由于计算机的普及和其本身价值（实时多任务、开放性、灵活性、通用性和可靠性）的被认知，也在快速的发展中。本文基于可编程序控制器PLC和组态软件设计自动配料系统的控制系统和监控系统。

3、首先，利用德国Siemens公司的S7-200系列PLC对自动配料系统进行控制。运用与之相配的STEP7编程，通过LAD编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。其次，自动配料系统的监控系统则采用了组态王组态软件对上位机监控软件组态，实现现场数据的实时监控。本文的主要内容包括对生产过程控制系统发展和现状的概述、配料系统工作原理和配料控制系统的总体设计，重点描述了包括硬件设计、编程环境及软件设计在内的西门子PLC在配料系统中应用的一些细节、组态王组态软件及其在上位机监控系统中一些基本设计，以及PLC与上位机之间

4、的通讯。关键字：可编程序控制器；配料；组态软件第一章总体设计方案1.1调速秤系统的一般结构与工作原理图1-1调速秤1.系统结构54定量给料机系统包括机械和电器两大部分。机械部分主要是电子秤、电机、减速机、皮带以及料斗。电子秤上装有称重传感器、速度传感器、跑偏开关。电器部分包括控制柜内的控制仪表、空气开关、接触器、继电器、变频调速器和接线端子等。2.电子秤结构(1)机架：是定量给料机的基础部件，各功能部件均安装在此机架上，构成定量给料机的机械秤体。(2)驱动装置：包括电机和减速机，电机通过法兰与减速机相连。减速机具有体积小，速比大的特点并且是通过空心轴

5、与主动滚筒连接，不采用联轴器，具有结构紧凑的优点。速度传感器安装在电机轴端，直接测出电动机的速度。(3)称重装置：由称重框架和称重托辊组成。皮带上的物料重量通过称重托辊作用传送到称重传感器上，框架设有配重装置与标定砝码支座，整个称重系统无水平和侧向位移，无摩擦影响，不需维护。(4)主、从动滚筒及环形橡胶运输带：完成物料的输送与喂料。(5)托辊：用于承受仓压及保证物料在称重过程中的平稳性。(6)卸料罩：保证物料顺利进入生产流程，防止粉尘污染环境。(7)挡料装置：防止物料从漏斗闸门流出后散落、外溢，保证设备正常运转。(8)皮带外表面清扫装置及梨形内表面清

6、扫器：防止皮带沾料，有利于提高计量精度并能防止皮带因卡料造成损坏。(9)跑偏自动开关：皮带跑偏超过允许值时报警，防止造成生产设备事故。(10)标定砝码：用于给料机的静态、动态标定。(11)供料料斗：根据物料不同的特性，配有用于散状物料的T型料斗，用于易起拱物料的带有振动器的V型料斗，用于倾泻性物料的S1和S2型料斗。(12)自动张紧装置：保证皮带具有恒定张力，利于精度稳定。1.2调速秤配料系统的实现方法通过产臂上皮带装置及料的重量测定流量，由电磁振动给料机控制给料量，连续计量秤。称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以

7、确定皮带上的物料重量；速度传感器检测出速度值，重量信号送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时量。给料控制器将该量与速度值相乘并乘一比例系数,由控制器输出信号控制变频器，实现定量给料的要求。54可由上位PC机设定各种相关参数，并与PLC实现系统的自动控制。它可以采用两种运行方式：自动方式和手动方式。图1-2调速秤控制系统第二章调速秤配料系统的总体设计2.1系统工作原理及工作过程我们要实现的是八路调速秤配料的控制系统。该系统共有八路上料，每一路的上料都是有一定的配比，受到各个参数的约束。它的基本工作原理是：当系统开始运行，八路上料系统根据需要开始上

8、料，每一路的上料与否以及根据产品配比的要求下料多少，是受PLC控制的。每一路上料的实际多少是由称重传感器测量