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

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，工業(yè)經(jīng)濟在大踏步的前進后，越來越需要提升生產(chǎn)效率，而 生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化、自動化程度起著決定性的作用。PLC 自問世以來，經(jīng)過多年的發(fā)展， 早已取代繼電器控制系統(tǒng)在工控行業(yè)的絕對統(tǒng)治地位，在全世界發(fā)達國家中已經(jīng)產(chǎn)生巨 大的經(jīng)濟推動作用。飼料生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)是精細化工廠生產(chǎn)工藝過程中一道非常 重要的工序，其中的配料工序質(zhì)量對整個

2、產(chǎn)品的質(zhì)量舉足輕重。自動配料控制過程是一 個多輸入、多輸出系統(tǒng)，各條配料輸送生產(chǎn)線嚴格的協(xié)調(diào)控制，對料位、流量及時準確 的進行監(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)控制過程，詳細 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)計過 程。系統(tǒng)現(xiàn)場控制部分采用了 PLC 來控制生產(chǎn)過程，通過 PLC 來采集生產(chǎn)信息，通過 PLC 開關(guān)量輸入采集生產(chǎn)線的狀態(tài)及報警信息，并通

3、過 PLC 開關(guān)量輸出實現(xiàn)對艙門開關(guān) 的控制。在自動配料生產(chǎn)工藝過程中，將主料與輔料按一定比例配合，由皮帶稱完成對 皮帶輸送的物料計量。PLC 主要承擔對輸送設(shè)備進行實時控制，并完成對系統(tǒng)故障檢測、 顯示及報警。關(guān)鍵詞：飼料生產(chǎn)；PLC；工藝流程；第一階段，飼料加工機械比較簡單，各機械之間基本上沒有邏輯聯(lián)系，現(xiàn)場操作人 員一般只負責一到兩個設(shè)備的操作與監(jiān)控，并手工的記錄各項數(shù)據(jù)，產(chǎn)品質(zhì)量的人為因 素很大。第二階段，繼電器手動控制在很大程

4、度上降低了工人的勞動強度，但是大量的中間 繼電器和時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，單片機控制系統(tǒng)應(yīng)運而生。單片機配 料控制系統(tǒng)較之前兩種系統(tǒng)設(shè)計電路復(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，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，基于工控機的飼料廠自控系統(tǒng) 也開始出現(xiàn)。這種系統(tǒng)大多采用集中控制方式，計算機除具有工藝流

5、程控制、工況實時 顯示、提供數(shù)據(jù)存儲、報表打印等功能外，還要完成對各對象的直接控制和數(shù)據(jù)采集任。隨著 21 世紀飼料加工新技術(shù)的出現(xiàn)，特別是現(xiàn)場總線和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展， 飼料工業(yè)的自動化控制水平也在相應(yīng)提高。美國及歐洲的一些國家的飼料廠從火車、汽 車進料，到成品散裝出料，全部為計算機自動控制，整廠單班操作人員只需要兩個人。 飼料廠的管理和控制全部通過計算機進行操作，管控系統(tǒng)采用先進的模塊化結(jié)構(gòu)，可根 據(jù)各部門的職能選擇不同的系統(tǒng)模塊

6、。通過對人員管理系統(tǒng)、財務(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 個子計算機系統(tǒng)的管理，全部掌控整個飼料廠 營運。在總體上，我國在飼料加工控制系統(tǒng)上存在技術(shù)不夠先進、企業(yè)平均規(guī)模小、綜合 生產(chǎn)水平低等問題。因此，進一步提高飼料加工廠的自動化程度，仍然十分緊迫，設(shè)計 出高性能自動控制系統(tǒng)和高精度自動配料系統(tǒng)意義重大。1.3 1.3 課題研究內(nèi)容 課題研究內(nèi)容論文內(nèi)容主要包括計算機控制系統(tǒng)的硬件選型和電氣設(shè)計及 PLC

7、軟件設(shè)計：1) 飼料加工自動控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計；2) 飼料加工自動控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計；3) 粉碎機自動喂料系統(tǒng)設(shè)計；4) 模塊式程序設(shè)計的應(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)上分為五個章節(jié)，具體安排如下：第 1 章：本章簡單介紹了飼料生產(chǎn)自動化配料系統(tǒng)的概念以及論文的研究背景、目 的和意義。通過論述飼料生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)相關(guān)概念及 PLC 在國內(nèi)外發(fā)展趨勢，對 飼料生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)特點進行了