自动配料控制系统的设计

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1、题目：自动配料控制系统的设计4内容摘要自动配料系统是一种在线测量动态计量系统，集输送、计量、配料、定量等功能于一体，在冶金、建材、化工、饲料加工等行业中得到广泛应用。设计开发自动配料优化控制系统，对于改善劳动条件、提高产品质量和生产效率具有十分重要的现实意义。本文首先对自动配料系统的应用背景、发展趋势进行了综述，针对当前配料生产企业工艺水平相对落后、自动化水平低、生产效率低等不足，设计了一个自动配料优化控制系统，系统能够工作在全自动、远程手动以及本地手动三种模式下。在硬件设计上，采用工控机与PLC相结合的总体

2、控制结构，由工控制机实现系统的管理和远程监控，PLC完成设备级的动作控制及相关信号的处理，通过以太网及RS-485总线实现系统的联接与通信；改进了配料车定位系统，利用设计的定位盒实现位置编码方案，提高了定位精度。在软件设计上，设计开发了画面实时监控和数据库管理(SCADA)等上位机应用软件，能够保存产品配方、料仓数据、实时数据等，并能够实现历史数据查询、报表打印、实时数据及状态显示、远程控制等功能，两台上位机数掘库能够有效地保持同步。设计了下位机PLC主控程序以及通信、配料精度控制和配料车行走子程序。针对配料

3、系统普遍存在的配料落差控制问题，采用了一种基于模糊自适应结合PID的复合型预测控制算法，算法将模糊自适应控制宽范围快速调节和PID精确调节的特点有机结合起来，当系统的偏差大于某一设定值时，采用结合了人的经验的模糊自适应规则控制，当系统偏差小于设定值时采用PID控制，模糊控制器的两个输入分别为系统期望值和偏差，通过不同的期望值，预测不同的空中落差，并通过仿真实验证明了该方法的有效性；针对批量生产时的工作效率问题，通过对两台配料车工作时序的认真分析，建立了系统的数学模型，并利用遗传算法进行寻优，精心设计了遗传算子

4、，求解出了最大工作效率所需的两台配料车的最佳行走路径，解决了配料车行走路径的优化问题。该课题研究开发成果，已投入不定形耐火材料实际生产，运行结果表明，系统运行稳定可靠、控制精度和生产效率高。关键词：传动控制；自动控制；PLC控制4目录1绪论21.1课题来源及现实意义21.1.1课题来源21.1.2现实意义21.2设计任务与总体方案的确定21.2.1设计任务21.2.2总体设计方案的确定22PLC概述32.1PLC的发展历史32.2PLC的硬件和软件32.2.1PLC的硬件构成32.2.2PLC的软件构成42.

5、3PLC系统的其他设备52.4PLC的通讯联网52.5PLC的注意事由63自动化软件的发展现状73.1发展历史及定义………………………………………………………73.2发展趋势……………………………………………………….…….83.3监控组态软件WINCC简介和应用……………………………………...93.3.1WINCC简介………………………………………………….….....103.3.2WINCC的特点………………………………………………….…114配料系统简介………………………………………………………….1

6、24.1自动配料系统的特点………………………………………….......…..124.2自动配料系统的优点…………………….…………………...……….134.3自动配料系统的组成……………………………………...………..…134.4配料技术的最新进展……………………………………………....…145自动配料系统设计…………………………………….………...……..145.1配料系统的设计..………………………………………………...…...145.1.1称重方式选择……………………………………………………

7、145.1.2给料方式选择……………………………………………………1545.1.3生产线结构……………………….……………………….….…165.2配料系统的组成………………………………………...……………165.2.1输送装置的设计……………………………………..……...……175.3计量系统的设计………………………………….…...…………...…175.3.1称重元件设计……………………………………………………185.3.2测速元件的设计…………………………………..……...………196控制系统的

8、硬件设计……………………………………..……...……206.1PLC的选配..…………………………………………....……………...206.1.1S7-200的特征………………………………………………….…206.1.2S7-200的主要组成部件…………………………………..……...….…..216.1.3软件……………………………………………………….….…216.2称重仪表的选配……………