本科畢業(yè)論文-基于plc的飼料生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

1、摘 要隨著電子技術(shù)的發(fā)展，許多城市的工廠、事業(yè)單位都能看到各種形式的基于 PLC 的 生產(chǎn)控制系統(tǒng)。與此同時(shí)，工業(yè)經(jīng)濟(jì)在大踏步的前進(jìn)后，越來(lái)越需要提升生產(chǎn)效率，而 生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化程度起著決定性的作用。PLC 自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展， 早已取代繼電器控制系統(tǒng)在工控行業(yè)的絕對(duì)統(tǒng)治地位，在全世界發(fā)達(dá)國(guó)家中已經(jīng)產(chǎn)生巨 大的經(jīng)濟(jì)推動(dòng)作用。飼料生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)是精細(xì)化工廠生產(chǎn)工藝過(guò)程中一道非常 重要的工序，其中的配料工序質(zhì)量對(duì)整個(gè)

2、產(chǎn)品的質(zhì)量舉足輕重。自動(dòng)配料控制過(guò)程是一 個(gè)多輸入、多輸出系統(tǒng)，各條配料輸送生產(chǎn)線嚴(yán)格的協(xié)調(diào)控制，對(duì)料位、流量及時(shí)準(zhǔn)確 的進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。本文依據(jù)飼料生產(chǎn)系配料系統(tǒng)的工藝流程介紹了飼料生產(chǎn)配料系統(tǒng)控制過(guò)程，詳細(xì) 講述了 PLC 的選型及 PLC 飼料生產(chǎn)系統(tǒng)變頻控制中的硬件設(shè)置、參數(shù)設(shè)定和軟件設(shè)計(jì)過(guò) 程。系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制部分采用了 PLC 來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò) PLC 來(lái)采集生產(chǎn)信息，通過(guò) PLC 開(kāi)關(guān)量輸入采集生產(chǎn)線的狀態(tài)及報(bào)警信息，并通

3、過(guò) PLC 開(kāi)關(guān)量輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)艙門開(kāi)關(guān) 的控制。在自動(dòng)配料生產(chǎn)工藝過(guò)程中，將主料與輔料按一定比例配合，由皮帶稱完成對(duì) 皮帶輸送的物料計(jì)量。PLC 主要承擔(dān)對(duì)輸送設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并完成對(duì)系統(tǒng)故障檢測(cè)、 顯示及報(bào)警。關(guān)鍵詞：飼料生產(chǎn)；PLC；工藝流程；第一階段，飼料加工機(jī)械比較簡(jiǎn)單，各機(jī)械之間基本上沒(méi)有邏輯聯(lián)系，現(xiàn)場(chǎng)操作人 員一般只負(fù)責(zé)一到兩個(gè)設(shè)備的操作與監(jiān)控，并手工的記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)品質(zhì)量的人為因 素很大。第二階段，繼電器手動(dòng)控制在很大程

4、度上降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，但是大量的中間 繼電器和時(shí)間繼電器組成的電控系統(tǒng)非常復(fù)雜，可靠性極低，特別是在調(diào)試和改造時(shí)的 難度很大。第三階段，隨著大規(guī)模集成芯片技術(shù)的成熟，單片機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。單片機(jī)配 料控制系統(tǒng)較之前兩種系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路復(fù)雜程度降低，可靠性大大提高，但其抗干擾能力 比較差也局限了它的應(yīng)用。第四階段，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，基于工控機(jī)的飼料廠自控系統(tǒng) 也開(kāi)始出現(xiàn)。這種系統(tǒng)大多采用集中控制方式，計(jì)算機(jī)除具有工藝流

5、程控制、工況實(shí)時(shí) 顯示、提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表打印等功能外，還要完成對(duì)各對(duì)象的直接控制和數(shù)據(jù)采集任。隨著 21 世紀(jì)飼料加工新技術(shù)的出現(xiàn)，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展， 飼料工業(yè)的自動(dòng)化控制水平也在相應(yīng)提高。美國(guó)及歐洲的一些國(guó)家的飼料廠從火車、汽 車進(jìn)料，到成品散裝出料，全部為計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，整廠單班操作人員只需要兩個(gè)人。 飼料廠的管理和控制全部通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，管控系統(tǒng)采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，可根 據(jù)各部門的職能選擇不同的系統(tǒng)模塊

6、。通過(guò)對(duì)人員管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)核算系統(tǒng)、原料接收 系統(tǒng)、成品發(fā)放系統(tǒng)和生產(chǎn)加工系統(tǒng)共 5 個(gè)子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管理，全部掌控整個(gè)飼料廠 營(yíng)運(yùn)。在總體上，我國(guó)在飼料加工控制系統(tǒng)上存在技術(shù)不夠先進(jìn)、企業(yè)平均規(guī)模小、綜合 生產(chǎn)水平低等問(wèn)題。因此，進(jìn)一步提高飼料加工廠的自動(dòng)化程度，仍然十分緊迫，設(shè)計(jì) 出高性能自動(dòng)控制系統(tǒng)和高精度自動(dòng)配料系統(tǒng)意義重大。1.3 1.3 課題研究?jī)?nèi)容 課題研究?jī)?nèi)容論文內(nèi)容主要包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件選型和電氣設(shè)計(jì)及 PLC

7、軟件設(shè)計(jì)：1) 飼料加工自動(dòng)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)；2) 飼料加工自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)；3) 粉碎機(jī)自動(dòng)喂料系統(tǒng)設(shè)計(jì)；4) 模塊式程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用；1.4 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排 論文的結(jié)構(gòu)安排論文在結(jié)構(gòu)上分為五個(gè)章節(jié)，具體安排如下：第 1 章：本章簡(jiǎn)單介紹了飼料生產(chǎn)自動(dòng)化配料系統(tǒng)的概念以及論文的研究背景、目 的和意義。通過(guò)論述飼料生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)相關(guān)概念及 PLC 在國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)，對(duì) 飼料生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了