配料皮带秤PLC自动控制系统设计开题报告

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1、电信学院毕业设计开题报告姓名白丽霞专业电气工程及其自动化班级电气四班学号10230419指导教师王晓兰肖骏题目类型工程设计题目配料皮带秤PLC自动控制系统设计一、选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，如实说明选题目的、意义，列出主要参考文献）1、选题背景及依据配料皮带秤在诸多行业的工业生产过程中占有及其重要的地位，配料皮带秤工序的合理性、稳定性、准确性以及快速性直接影响到以后各生产环节的顺利进行。配料生产系统是一种将多种原料按一定比例混合在一起，进行加工生产出某种产品的过程。其中配料是生产中必不可缺少的关键环节，落后的配料设备不仅效率低，而且配料不准，手工操作又将人的因素引入配料环

2、节，使工艺配方难以在生产中实现，严重影响产品质量的稳定及进一步提高。因此实现高精度的快速的配料皮带秤对工业企业生产有极为重要的意义。目前国内皮带秤自动配料系统主要是采用单片机进行简单的称量计算和PID调节，功能简单，控制精度低，管理功能弱，可靠性不高。而金川集团镍冶炼厂的皮带秤自动配料系统也采用了单片机控制，其配料车间就有20多台皮带配料秤，只能对分散在厂房每个地方的配料秤主机依次进行设置，对于连续配料的质量有很大的影响，一是会浪费原材料，二是影响生产的顺利进行，重则影响生产效率，在某些重要生产岗位上，配料失误甚至会酿成事故，可见配料精度与配料速度影响着整个生产的质量和产量。PLC具有高可

3、靠性，丰富的I/O接口模块，模块化结构适合各种工业控制的需要，编程简单易学，安装简单维修方便等特点。而可靠性高，稳定性好是PLC相比于单片机的最大的优点。本课题是基于镍冶炼厂皮带配料秤的应用现状，提出皮带配料秤与整个镍冶炼生产过程控制系统集中架构在一起，实现生产过程控制系统与配料系统的集中控制,通过上位机对现场配料情况进行实时监控，并可直接在上位机上进行相关参数的设定，使得整个系统自动化程度和生产效率得到了进一步的提高。本设计主要针对的是配料皮带秤中配料这一环节，皮带秤有如下几个特点：（1）皮带秤的计量对象是连续流动的物料，称重仪表可以显示物料的瞬时流量和在某一段时间内的累计流量。（2）配

4、料皮带秤是在皮带运行中进行测量，所以测量的稳定性很重要。（3）由于皮带速度大多在1~2m/s左右，故配料皮带秤必须具有较高的响应速度。2、主要参考文献（1）姜建芳.《西门子S7—200PLC工程应用技术教程》，机械工业出版社2010（2）程玉华.《西门子S7—200PLC工程应用实例分析》，电子工业出版社，2008（3）李辉.《S7—200PLC编程原理与工程实训》北京航空航天大学出版社2007（4）潘再平.电子电力技术与电机控制实验室教程.杭州：浙江大学出版社，2000.（5）天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册（第3版），机械工业出版社.（6）电气工程师手册编辑委员会，电气工

5、程师手册（第3版），机械工业出版社.（7）马小亮.高性能变频调速及其典型控制系统［M］.机械工业出版社，2010.（8）陈伯时，仲明振，中国电气工程大典编委会.中国电气工程大典：第15卷.电气传动自动化［M］.北京：中国电力出版社，2009.(9)Munoz-Garcia,Alfredo.NewinductionmotorV/fcontrolmethodcapableofhigh-performanceregulationatlowspeeds［J］.IEEETransactionsonIndustryApplications,1998,34(4):813-821.(10)Siemens.

6、SimovertMasterdrives[M].西门子电气传动有限公司，2000.二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案、设计（研究）工作步骤设计内容配料皮带秤是一种动态计量衡器，是对皮带输送机上的物料进行连续、自动累计的计量设备，其设计内容包括以下几个方面：（1）查阅资料深入了解配料秤的组成结构。如下图所示是配料系统的结构组成图，本结构图中有4个称重单元，对应于镍冶炼厂中配料的四种原料即焦炭、石灰石、转炉渣、镍精矿，每个单元有料仓、给料电机、皮带秤组成。每个给料仓通过各自的给料电机来控制给料速度，进而调节给料量。物料到达皮带秤后，由皮带秤测量原料的重

7、量和皮带的速度，每个料仓的下料最后到达主皮带，混合后再送入下一级。配料皮带秤有四个称重单元，对应于每个配料皮带秤的现场示意图如下图所示。图1.配料皮带秤的现场示意图（2）配料皮带秤是装有皮带秤整个称量装置的皮带输送机，其中给料设备是调节物料多少，按照给料电机和驱动电机调速方式的不同，配料皮带秤有一下几种工作方式：恒速控制方式、变速控制方式、同步控制方式。（3）研究PID算法，将PID算法与皮带配料秤的控制结合起来，设计出