河北联合大学轻工学院
COLLEGE OF LIGHT INDUSTRY, HEBEI UNITED UNIVERSITY 中英文翻译
设计题目：烧结自动化系统设计
—烧结配料自动控制系统设计
学生姓名：
学号：
专业班级：09自动化3班
学部：信息科学与技术部
指导教师：
2013年5月30日
目录
原文 (1)
译文 (5)
原文
如今社会钢铁行业发展迅速，前景十分良好，随着高炉对烧结矿品质要求的不断提高，配料已成为烧结技术改造的关键环节。众所周知，烧结厂配料系统是整个烧结生产的源头，它担负着所有烧结机的混合料供应任务，如果配料系统遇到问题，那么整个烧结生产都要被迫停止，而且配料系统的计算也要准确无误，以为烧结原料的种类多，配料成分随其供货渠道的变化而变化，各单配料的配合比例也会根据生产的要求随时变化，而且在生产过程中，物料的黏度、比重、粒度及环境的温度、湿度的变化，也会严重影响下斜的精度，因此，配料系统对于提高烧结矿的质量至关重要。
自上个世纪60 年代冶金自动化装备问世以来，取得了极其迅猛的发展。特别是上世纪80 年代种类繁多的PLC和DCS 的出现，冶金自动化装备的可靠性和实时性、可操作性和可维护性都得到极大地改善。方便的软件编制和友好的人机界面，不断提高的性能价格比，使冶金自动化装备技术得到极快的推广和使用。“十五”期间,我国重点发展冶金生产过程自动化、工艺智能化和管理信息化技术，其中重点推广和研发技术中就有烧结过程自动化系统。
烧结是把粉状物料转变为致密体，是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。一般来说，粉体经过成型后，通过烧结得到的致密体是一种多晶材料，其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布。无机材料的性能不仅与材料组成（化学组成与矿物组成）有关，还与材料的显微结构有密切的关系。
烧结配料自动控制系统在现在应用十分广泛，是在自动控制仪表方面尤其突出。在此方面根据烧结工艺需求能将各种矿按照所需量自动投入，由皮带运到混合机中进行下一步工艺的生产。而近年来，我国的钢铁冶炼行业发展十分迅速，烧结矿是炼铁的主原料，而配料这一工艺是影响烧结质量的重要环节，各称量设备只有达到一定精度才能保证矿的质量。因此烧结配料自动控制系统是各大型钢铁厂必不可少的，也可大大提高生产效率。
烧结生产的工艺流程一般包括：原燃料接受，贮存及熔剂，燃料的准备，配料，混合，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分及冷却，冷矿筛分及冷矿破碎，铺底料，成品烧结矿的贮存及输出，返矿贮存等工艺环节。
烧结生产的主要目的是为高炉提供质量优良，强度高，粉末少，还原性好和
成分稳定的烧结矿。
国内外普遍采用的是常式抽风烧结机，在我国地方小铁厂还有相当一部分用平地吹风堆烧和箱式抽风烧结。此外，还有回转窑烧结法、悬浮烧结法。
据相关统计，目前我国有烧结机近500台，其中在建和投产的180～660 m2的大中型烧结机有125台，烧结机面积已达近40000平方米。未来，我国的烧结机将继续推进全流程工艺技术装备的升级换代，西门子提供的全集成过程控制系统SIMATICPCS7，可以帮助钢铁企业在提升产品质量的同时也将进一步降低能源消耗、减少污染物排放。由此可见，烧结配料自动控制系统的前景十分乐观，对它的需求只会越来越大，不会减少。烧结工业的迅速发展是近些年的事，主要的技术新进展表现在:
(1)烧结工艺进一步完善;
(2)烧结设备进一步改进;
(3)新工艺研究。
目前我国钢铁仍然多数生产设备陈旧，部分采用手动操作，自动化程度不高，在配料系统中由于自动化程度较低，而传统烧结工艺中主要依靠工作经验进行调节，因此存在以下几方面的问题：
1.过分依靠配料工经验，配料工要熟知各个圆盘每变化1Hz频率所对应的各秤的流量变化应为多少，若配料工经验不足，就会延长调节时间
2.调节不及时，圆盘下料始终为给定频率，若料重发生变化，就会使各秤之间配比发生变化；
3.配料工半个小时跑盘一次，工作量较大。
4.由于物料的粉尘污染较严重，严重影响工人的身体健康。
随着烧结厂配料系统自动化程度的逐步提高，工业对配料的要求也越来越严格，如果配料系统异常，会造成烧结矿矾矿率增加，结矿率低，同时导致烧结矿消耗燃料上升，烧结矿应有成分波动较大、过少氧化等众多问题。因此，完善烧结配料系统对提高工厂的技术经济指标十分重要。本文介绍的事在配料系统中采用西门子S7-300/400系列PLC系列在实际中的成功设计及应用。
烧结生产工艺流程大体如下：
1、原料接受、贮存、准备及配料
受料系统-----主要包括翻车机系统，受料槽，精矿仓，溶剂仓，储煤仓，主要任务是担负厂内的原料接受、运送和储备。
原料准备系统-----包括含铁原料的中和，燃料的破碎，熔剂的破碎和筛分。其任务是为配料工序准备好符合生产要求的原料、熔剂和燃料。
配料系统-----包括配料间的矿槽、给料圆盘、称量设备等。根据规定的烧结
矿化学成分，通过计算，按配比、重量进行给料，以保证混合料和烧结矿化学成分稳定，并担负生石灰的加水和燃料的调整。
2、混合、烧结、抽风、冷却
混合、造球系统-----主要包括一次混合，混合料矿槽，二次混合等工作（如果使用热返矿，包括返矿打水），其任务是加水，湿润混合料，再经混合机将混合料混匀，造成小球，并对混合料进行预热。
烧结系统-----包括铺料，点火，烧结等。
抽风系统-----包括风箱，集尘管，除尘，抽风等。
产品处理系统-----包括破碎，冷却、筛分、返矿处理和铺底料的分出，成品运输等。
为了使烧结矿满足高炉冶炼的要求，必须根据原料条件，准确地计算出铁料、溶剂、燃料的配比，并根据配料比进行配料，使配合料的主要成分如铁、氧化钙、二氧化石硅、硫、固定碳等的含量合乎规定的技术标准。烧结厂使用的原料品种比较多，各种原料的化学成分相差也较大，即使是同一品种的原料，其化学成分也有波动。配料工序就是根据烧结矿的质量指标要求，进行计算配料，控制和稳定烧结矿的化学成分在允许的范围内波动。同时还可根据各种原料的粒度、熔点及烧结性能配入适量的燃料，保证烧结料含碳量适合于烧结生产的要求，并为有效地除去有害渣质和控制FeO 的含量创造条件。
自动配料控制过程是一个多输入、多数出，且各条配料输送生产线严格协调控制，对料位、流量及时准确地进行监测和调节。因此，系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两极计算机控制系统。通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC、变频器等智能程度较高、处理速度快的设备。
在自动配料生产工艺过程中，将辅料与主料按一定比例配合，由皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。PLC主要承担对输送设备、秤量系统的过程进行实时控制，并完成对系统故障检测、显示及报警，同时向变频器输出信号调节皮带机转速。
WinCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。它提供了适用于工业的图形显示、消息、归档以及报表的功能模板。高性能的过程耦合、快速的画面更新、以及可靠的数据使其具有高度的实用性。
本套系统考虑采用集散控制配料系统。综述了WinCC、PLC技术、变频调速技术的概况。在这个控制系统中，各仪表的数据可由计算机键盘操作实现对每台仪表的配比设定及启停动作，计算机主要承担管理工作，不直接控制配料，故计算机出现故障时可关掉计算机，此时仪表仍可独自配料，形成一个小小的闭环。画面监控可实现现场动态画面，显示设备运行状况，可以实施定值、配比、料种、
时间的设定，可以进行记录的查询，显示历史实时趋势曲线，并对故障、异常情况进行记录、保存、打印和查询，所以这套系统应能很好的满足现场工艺的要求。软件设计控制任务由S7-300可编程序控制器来完成，过程监视及远程操作由WinCC来完成。
译文
Now the iron and steel industry the rapid development of society, foreground is very good, with the blast furnace to sinter quality requirements increasing, ingredients has become a key link in modification of sintering technology. As everyone knows, batching system sintering plant is the whole sintering production source, it undertakes the mixture supply task for all of the sintering machine, if you encounter problems batching system, then the whole sintering production could be forced to stop, and the calculation burden system should also be accurate, many think of sintering material, change of ingredients with delivery channel. The proportion of change, each single ingredients can change at any time according to the requirements of production, but also in the production process, material proportion, viscosity, particle size and environmental temperature, humidity changes, will seriously affect the lower accuracy, therefore, batching system for improving the quality of vital sinter.
Since the last century since the 60's of metallurgical automation equipment available, has been developing very rapidly. Especially there are many kinds of PLC and DCS in the 80's of the last century, metallurgical automation equipment reliability and real-time performance, operability and maintainability are greatly improved. The software is convenient and friendly man-machine interface, continuously improve the performance price ratio, the equipment and technology of metallurgical automation has been popularized and use fast. "Fifteen" period, the development of key metallurgical production process automation, intelligent process and management of information technology in our country, which focus on the promotion and development of technology in sintering process automation system.
Sintering is the powdery material into a compact body, is a traditional process. People are already using this technology to the production of ceramic, powder metallurgy, refractories, high temperature materials etc.. In general, the powder after forming, compact body obtained by sintering is a polycrystalline material, the microstructure consists of crystal, vitreous and hole. Sintering process directly affect the microscopic structure of the grain size, pore size and shape and the distribution of grain boundary. Properties of inorganic materials not only with material (chemical composition and mineral composition), it also has a close relation with the material's microstructure.
Sintering batching control system now is widely used in automatic control instrument, especially. In this respect according to the demand of sintering process can be all kinds of mine in accordance with the required amount of automatic input, by the belt to the mixer for next process. In recent years, the development of iron and steel smelting industry in China is very rapid, sinter is the main raw material for iron making, and the ingredients of this process is an important link of influence of sintering quality, each weighing equipment only reaches a certain precision to ensure the quality of mine. Therefore the sintering batching control system is essential for the large-scale iron and steel plant, but also can greatly improve the production efficiency.
The process of sintering production generally include: raw material acceptance, storage and flux, fuel preparation, batching, mixing, ignition cloth, sintering, hot ore crushing, hot mine sieving and cooling, cold sinter screening and cold ore crushing, bedding, storage and output of finished sinter, mineral storage process.
The main purpose of sintering production is for the blast furnace to provide excellent quality, high strength, less powder, good reducibility and stable composition of sinter.
Commonly used at home and abroad is often type draught sintering machine, in our local small iron works and quite a part of ground air firing and box draught sintering. In addition, there is the rotary kiln sintering method, suspended sintering method.
According to the relevant statistics, at present our country sintering machine 500 sets, which in the construction and production of 180 ~ 660 m2 large sintering machine 125 Taiwan, sintering machine area has reached 40000 square meters. Future, sintering machine in China will continue to advance the process technology and equipment upgrading, SIMATICPCS7 fully integrated process control system provides the Siemens, can help the iron and steel enterprises in upgrading the quality of products at the same time will also further reduce the energy consumption, reduced pollutant discharge. Thus, the automatic control system of sintering burdening is very optimistic about the prospects, the demand for it will become more and more big, will not be reduced. The rapid development of sintering industry is in recent years, new technology developments in the performance of the:
(1) to further improve the sintering process.
(2) to further improve the sintering equipment.
(3) the new technology research.
At present, China's steel production is still the majority of obsolete equipment, part of the manual operation, the degree of automation is not high, in batching system due to a lower degree of automation, the traditional sintering process mainly depends on the experience of regulation, so the existing problems in the following aspects:
1. relying too much on ingredients work experience, flow rate changes to the scale of each ingredient known as a variation of 1Hz frequency corresponding to the should for how many, if the ingredients work experience, will prolong the adjustment time
2. the adjustment is not timely, disc material is always given frequency, if the feed weight changes, will make the ratio of the scale changes between;
3. ingredients work half an hour to run a time, workload.
4.due to dust pollution material is more serious, serious impact on the health of workers.
Along with the gradually improve the degree of automation of sintering plant dosing system, industrial requirements of ingredients are also more stringent, if batching system abnormalities, can cause the sinter ore rate increases, nodes ore rate is low, at the same time lead sinter fuel consumption rise, many problems of sinter composition fluctuation is too large, due to oxidation. Therefore, improving sintering batching system is very important to improve the technical and economic index of plant. This paper introduces the design and application of the success of Siemens S7-300/400 series PLC Series in practice in batching system.
Production process of sintering of roughly as follows:
1.raw material receiving, storage, preparation and ingredients
Feeding system, mainly including car dumper system, feeding trough, concentrate warehouse, solvent warehouse, storage bunker, the main task is to take the raw material receiving, shipping and storage.
Raw material preparation system, including neutralization iron-containing raw material, fuel flux crushing, crushing and screening. Its task is ready for raw materials, flux and fuel production requirements for batch process.
Batching system, including ore groove, between ingredients feed disc, weighing equipment etc.. According to the chemical composition, sintering ore specified by calculation, according to the ratio, weight of feeding, mixed feeding to ensure stable and sinter chemical composition, and responsible for lime water and fuel adjustment.
2.mixed, sintering, cooling, ventilation
Mixing, pelleting system, including a mixed, mix mine groove, two mixed work (if you use hot returning ore, including mineral water), whose mission is to add water, wet mixture, then mixed the mixture mixing, resulting in the ball, and preheating the mixture.
The sintering system, including paving, ignition, sintering etc..
The ventilation system, including wind, dust, dust, exhaust and so.
Product handling system, including crushing, cooling, screening, mineral processing and bedding out, finished product transportation.
In order to meet the requirements of blast furnace sinter, must according to the raw material conditions, the accurate calculation of iron material, solvent, fuel ratio, and according to the proportion of ingredients, the technical standard with the main content of material such as iron, calcium oxide, silicon oxide, sulfur two stone, fixed carbon, according to the provisions. Comparison of multiple sintering plant using a variety of raw materials, chemical composition of various raw materials are also great, even with a variety of raw materials, its chemical composition has fluctuation. The batching process is according to the requirement of quality index of sinter, calculate ingredients, chemical composition and control of stabilized sinter fluctuations in the allowed range. At the same time can also be based on a variety of grain size of raw material, melting and sintering properties of adding fuel, ensure sinter carbon content is suitable for sintering production requirements, and effectively remove the content of harmful residues and control FeO conditions.
The automatic batching control process is a multiple input, the majority, and each ingredient conveying production line strictly coordinated control, on the material level, flow of timely and accurate monitoring and regulation. Therefore, the system consists of a programmable controller and electronic belt scale is composed of a bipolar computer control system. On-site instrumentation, control computer, PLC, frequency converter and intelligent degree high, processing equipment speed through the field bus connection
In the production process of the automatic batching process, the material and main material in certain proportion, completed by the belt weigher conveying belt conveyor material measurement. PLC is mainly responsible for the process of conveying equipment, weighing system for real-time control, and complete the system fault detection, display and alarm, and adjust the speed of belt conveyor to the transducer output signal.
WinCC is industrial technology-neutral system to solve the visualization and control tasks in production and process automation. It provides suitable for industrial graphic display, news, filing and report function template. The process coupling, high performance fast picture updating, and the reliable data which has high practicability. This set of system to consider the use of distributed control system. An overview of WinCC, PLC technology, variable frequency speed control technology. In this control system, the computer keyboard operation of each instrument ratio setting and start and stop the action of each instrument data, computer is mainly responsible for the management, not directly control the ingredients, so the computer failure can be shut off the computer, this instrument can only from the ingredient, forming a small loop. Realization of field dynamic picture monitor, display equipment status, can implement a fixed value, proportion, material, time setting, can record query, display real-time trend curve of history, and the fault, abnormal situation record, save, print and query, so this system can meet the process very good requirements. The design of the control software of S7-300 to complete the task by the programmable controller, process monitoring and remote operation is completed by WinCC.
自动装箱生产线系统的设计 摘要 在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数和包装，如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低，而且劳动强度大，不适合现代化的生产需要。本文主要对基于生产线自动装箱的PLC控制系统进行了详细的研究。该系统有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从生产车间传送到包装箱，当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱内，并由另一传感器转换成计数脉冲。本控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值。 关键词：自动生产系统设计
目录 前言 第1章系统概述 1.1生产线自动化的发展概况 (1) 1.2 国内生产线自动化发展概况 (2) 1.3国外生产线自动化发展概况 (4) 第2章基本知识介绍 1.1 安全保护电路 (5) 2.1 熔断器的选择 (5) 2.2 电源开关的选择 (7) 2.3交流接触器 (9) 2.4热继电器 (10) 2.5时间继电器 (11) 2.6电动机 (12) 2.7行程开关 (14) 2.8 PLC的结构 (16) 2.9 PLC的工作原理 (18) 第2章系统分析 2.1本文主要研究内容 (20)
2.2主要解决的问题 (21) 第3章控制系统的设计 3.1继电接触器主电路 (22) 3.2继电接触器控制电路 (23) 3.3自动装箱生产线的工作原理： (24) 3.4 I/O 分配端 (25) 3.5 接线图 (26) 3.6梯形图 (27) 3.7 指令图 (29) 3.8 流程图 (30) 第4章 结论 (31) 致谢 (33) 参考文献 (34) 前言 在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数，包装，如果这些繁杂的工作
目录 1概述 0 2软件设计 (1) 2.1设计梯形图 (1) 2.2设计指令表 (4) 3硬件设计 (8) 3.1控制要求 (8) 3.2实验面板图 (8) 3.3选择PLC型号 (9) 3.4系统设计流程示意图 (9) 3.5 I/O分配表 (11) 3.6 I/O接线图 (11) 4调试 (12) 4.1初始状态 (12) 4.2装车控制 (12) 4.3停机控制 (12) 5结束语 (13) 6参考文献 (14)
1概述 本文设计的自动配料系统采用西门子S7-200系列PLC的控制来满足整个系统的自动化要求。本设计还可对配料系统运行状况进行监视，通过系统中各个指示灯的亮灭情况可准确判断系统的执行进度，利用料位传感器开关模拟配料过程中的料斗中物料是否已满，利用行程开关模拟汽车所装载物料是否已满，操作简单，维护方便且控制精度较高。 硬件方面采用西门子公司的S7-200PLC，它是一种叠装式结构的小型PLC。它具有指令丰富、功能强大、可靠性高、适应性好、结构紧凑、便于扩展、性价比高等优点。 软件方面采用的是德国siemens公司的S7-200系列PLC运用与之配套的编程软件，通过LAD编程语言编制了控制软件，从而使配料系统可以按照要求自动完成配料和装料过程，并且在发生故障时可立即手动停机。大幅提高系统方便性，可靠性。
2软件设计2.1设计梯形图 设计梯形图如下:
. 2.2设计指令表 LD I0.0 O M0.0 AN I0.1 = M0.0 LD M0.0 LPS AN I0.2 = Q0.3 LRD A I0.2 = Q0.2 LRD AN I0.3 = Q0.4 LRD AN Q0.4 = Q0.5 LRD A I0.3 = Q0.5 LRD
万方数据
第４期王小利，等：单片机自动检测系统的设计 ５３ 统中采用按键选择单片机类型，驱动继电器开关电路选择不同的测试电路来改变下载模式以完成支持不同类型的单片机。检测过程中，控制命令由ＣＰＬＤ发出，分析按键选择状态，控制继电器的跳变及ＬＥＤ灯点亮的情况，与单片机进行串行通信，将数据写入单片机的Ｉ／Ｏ接口；同时ＣＰＬＤ从单片机Ｉ／０日读出数据，分析读写数据之间的关系，来完成ＣＰＬＤ对单片机故障的检测旧。。具体如图１所示。 图１ 系统整体结构框图 ２．１ ＣＰＬＤ控制模块的设计 本模块为检测单片机的核心模块，它需要实现与单片机串行通信、ＬＥＤ控制、按键输入模式控制、继电器跳变控制，共需５２个输出控制端口，若采用单片机来进行控制，会大大增加电路设计的复杂度以及电路的功耗和体积等。故在设计中采用了ＣＰＬＤ。ＣＰＬＤ具有高集成度、高可靠性以及硬件逻辑结构的可描述性等特点。在本模块中，ＣＰＬＤ主模块包含核心芯片、时钟电路和ＪＴＡＧ编程端口，主芯片选用Ａｈｅｒａ公司 ＭＡＸ ＩＩ系列中的ＥＰＭｌ２７０Ｔ１４４Ｃ５芯片，该芯片拥有 １ ２７０个宏单元，内部最高工作频率达到３０４ ＭＨｚ，１４４ 脚ＰＬＣＣ封装，可以提供１１６个可用Ｉ／Ｏ接口（见图 ２）。 Ｒ翮 Ｉ 模块 Ｉ 时钟模块电源模块 按键模式选择模块继电器控制模块 图２控制模块设计单元结构框图 ２．２ ＪＴＡＧ并口下载模块 并口下载模块（图３）使用７４ＨＣ２４４芯片，它为１个３态输出的８组数据缓冲器和驱动芯片，具有：①执行下载操作时，令ＤＢ２５的Ｄ３Ｄ２＝００，７４ＨＣ２４４各 个缓冲器均处于工作状态，Ｐｃ机并口上的Ｄ４、Ｄ５、 Ｄ７、ＡＣＫ几个信号分别通过各自的缓冲器与单片机上 ＳＣＫ（ＰＩ．７）、ＭＯＳＩ（Ｐ１．５）、ＲＥＳＥＴ、ＭＩＳＯ（Ｐ１．６）几个 引脚相接，传输数据。下载完成后，Ｄ３Ｄ２＝ｌｌ，７４ＨＣ２４４等缓冲器处于高阻态，即用于转换输入、输 出的信号电平，从而保证单片机与计算机间通信的准确性，真正实现在线编程功能。②增大了并口的驱动能力在实际电路中，常将几个缓冲器并联起来当作一个使用，以进一步增强缓冲器的驱动能力‘５引。 图３并ＬＪＦ载模块 ２．３ 串口收发／程序下载模块 为了实现单片机的自动监测，在本模块中，采用 ＣＰＬＤ与单片机进行串行通信，在串行通信中，遵循串 行数据传输协议（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ＵＡＲＴ），当总线处于空闲时为高电平，开始传送数据时首先发送１个低电平的起始位，起始位后面是数据位，数据位的传送顺序是低位在前，高位在后，数据位后面可以有奇偶校验位，最后是停止位，停止位可以是ｌ、１．５、２位的高电平。除了数据的传输和接受２个信号线以外，ＲＳ２３２还有握手信号和振铃信号，在本设计中采用了无硬件握手的传输方式，即只使 用ＲＸＤ和ＴＸＤ２个信号线。硬件的主要功能在 哪锨［激 嬲磊一 万方数据
摘要 在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数和包装，如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低，而且劳动强度大，不适合现代化的生产需要。本文主要对基于生产线自动装箱的PLC控制系统进行了详细的研究。该系统有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，使产品刚好落入包装箱中，在包装箱传送带的中间装一光电传感器，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从生产车间传送到包装箱，当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱内，并由另一传感器转换成计数脉冲。本控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值。 关键词：可编程控制器；自动装箱控制系统；传送带控制
目录 第一章生产线自动化发展概况 (1) 1.1生产线自动化的发展状况 (1) 1.2 国外生产线自动化发展概况 (2) 第二章PLC理论基础 (3) 2.1 PLC基础知识 (3) 2.2 PLC工作原理 (8) 第三章控制系统的设计 (10) 3.1 继电器控制主电路 (10) 3.2梯形图设计 (11) 3.3 流程图 (15) 第四章操作分析 (16) 4.1 硬件整体接线 (16) 4.2 STEP 7-Micro/WIN编程 (18) 4.3 程序下载 (21) 4.3 生产线仿真图 (22) 结论 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26)
第一章生产线自动化发展概况 1.1生产线自动化的发展状况 自动化技术的提高能大幅度的提高经济效益，这在包装业中表现的特别明显。近年来，包装生产线的自动化、电子监测和控制系统持续发展，使的包装企业以高速度、较少的停机时间和包装故障，以及产品损耗减少、工伤和老毛病降低等优点而获得出色的成就。2002年11月3至7日在芝加哥举行的国际PACK EXPO上，可以名明白多家自动化公司展示的最新的包装设备和新技术。这些经济实用的自动化技术将会成为未来的发展力量.可见自动装箱技术的应用前景十分广阔。 在中国，自动化技术还未成熟，还需要长时间的发展，所以将会有很大的空间来发展此技术。这也是未来的发展方向和趋势。中国的经济高速度发展也需要这项技术来促进和加速，相信在自动化技术成熟以后，中国的经济也将有飞跃性的进步。 当前中国的经济发展格局也是非常的需要高技术来支持。这样中才会有稳定的发展状态。向西部发展的经济战略思想必然需要有高技术随之转移，生产也将需要自动化技术的支持，这样发展高技术自动化也就是必然的趋势。 通过此题目的设计可以把大学四年所学的专业知识融会贯通于实际并能锻炼独立思考的能力,经过对我们的锻炼必然成为未来自动化技术的骨干，也将为中国的发展贡献一份力量，也使得我们能适应未来中国以及世界自动化技术的发展趋势。现阶段我国自动化市场旺盛的发展势头拉动了对自动化人才的巨大需求。另外，这一两年国外自动化企业实施的包括人员本土化在内的全方位本土化战略也使得我国对自动化人才的需求骤增。 ABB是一家国家背景淡化的跨国公司，业内人士称其为“多国部队”。因为ABB更重视在它的业务发展到的每一个地方，不遗余力地推行人才本土化战略。2004年10月25日，ABB集团董事长兼首席执行官杜曼先生在北京的新闻发布会上曾表示：5年后，中国将取代美国和德国成为ABB的第一大市场。为了顺利实现这一目标，ABB已经制定了清晰的5点战略，其中包括培养本地人才。到2008年ABB在中国招聘新员工5000名。那时，ABB在中国的雇员总数达到约12,000名。现在，与一系列的中国本土化战略相对应，更多的跨国企业都把大规模的招募计划排上了日程安排。未来两年，施耐德中国将招收新员工2000名，今年的目标是1000名，其中“硕士以上学位的至少需要500名”。施耐得电气自1979年进入中国，目前在华已拥有4000名员工，在这4000名员工中本土化的比率达到74%。但显见，这个数字在今后的几年里将会更大提高。除此之外，目前在中国已拥有31,000名本地员工的西门子公司也计划2005年再增加5000名员工。西门子自动化与驱动集团(A&D) 作为
光学系统设计（Zemax初学手册） 蔡长青 ISUAL 计画团队 国立成功大学物理系 （第一版，1999年7月29日） 前言 整个中华卫星二号“红色精灵”科学酬载计画，其量测仪器基本上是个光学仪器。所以光学系统的分析乃至于设计与测试是整个酬载发展重要一环。 这份初学手册提供初学者使用软体作光学系统设计练习，整个需要Zemax光学系统设计软体。它基本上是Zemax使用手册中tutorial的中文翻译，由蔡长青同学完成，并在Zemax E. E. 7.0上测试过。由于蔡长青同学不在参与“红色精灵”计画，所以改由黄晓龙同学接手进行校稿与独立检验，整个内容已在Zemax E. E. 8.0版上测试过。我们希望藉此初学手册（共有七个习作）与后续更多的习作与文件，使团队成员对光学系统设计有进一步的掌握。（陈志隆注） (回内容纲目) 习作一：单镜片(Singlet) 你将学到：启用Zemax，如何键入wavelength，lens data，产生ray fan，OPD，spot diagrams，定义thickness solve以及variables，执行简单光学设计最佳化。 设想你要设计一个F/4单镜片在光轴上使用，其focal length 为100mm，在可见光谱下，用BK7镜片来作。 首先叫出ZEMAX的lens data editor(LDE)，什么是LDE呢？它是你要的工作场所，譬如你决定要用何种镜片，几个镜片，镜片的radius，thickness，大小，位置……等。 然后选取你要的光，在主选单system下，圈出wavelengths，依喜好键入你要的波长，同时可选用不同的波长等。现在在第一列键入0.486，以microns为单位，此为氢原子的F-line 光谱。在第二、三列键入0.587及0.656，然后在primary wavelength上点在0.486的位置，primary wavelength主要是用来计算光学系统在近轴光学近似(paraxial optics，即first-order optics)下的几个主要参数，如focal length，magnification，pupil sizes等。 再来我们要决定透镜的孔径有多大。既然指定要F/4的透镜，所谓的F/#是什么呢？F/#就是光由无限远入射所形成的effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture就是100/4=25(mm)。于是从system menu上选general data，在aper value上键入25，而aperture type被default为Entrance Pupil diameter。也就是说，entrance pupil的大小就是aperture的大小。 回到LDE，可以看到3个不同的surface，依序为OBJ，STO及IMA。OBJ就是发光物，即光源，STO即aperture stop的意思，STO不一定就是光照过来所遇到的第一个透镜，你在设计一组光学系统时，STO可选在任一透镜上，通常第一面镜就是STO，若不是如此，则可在STO这一栏上按滑鼠，可前后加入你要的镜片，于是STO就不是落在第一个透镜上了。而IMA就是imagine plane，即成像平面。回到我们的singlet，我们需要4个面 (surface)，于是在STO栏上，选取insert cifter，就在STO后面再插入一个镜片，编号为2，通常OBJ 为0，STO为1，而IMA为3。 再来如何输入镜片的材质为BK7。在STO列中的glass栏上，直接打上BK7即可。又
文件编号：TP-AR-L2924 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 自动装箱气动控制系统 设计(正式版)
自动装箱气动控制系统设计(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 目前，实现自动化生产是各个工业部门提高效率、增加产能的重要手段之一。在自动化生产流水线上，包装环节是不可或缺的一个部分。实现自动装箱的方法有多种，而其中气动控制系统的应用十分广泛。气动控制系统具有装置结构简单、轻便，安装维护方便，压力等级低，使用安全，环保无污染，响应速度快，防火、防爆、防潮，且气源制造简单，成本低等优点，适合工业中复杂的工作环境。此外，针对自动装箱系统需要产品在箱内整齐划一的特点，气动控制系统通过多个行程开关及气缸的组合设计，使得在自动装箱过程中，不但能够提高装箱效率，而且还
能够高品质地完成产品的整齐装箱。 自动装箱气动控制系统的组成 装箱系统的全部动作由托箱气缸、托产品气缸、装箱气缸和推箱气缸完成。四个气缸都是普通双作用气缸，驱动气缸动作的是四个二位五通的双电控换向阀，气缸动作的位置和距离由多个行程开关来决定。 2.1.产品托放过程 在自动装箱系统工作时，首先运送纸箱的传送带启动，当第一个纸箱到位后，触动行程开关1，纸箱传送带停止运行，同时产品传送带开始运行。当产品排列在托物板上，每排满规定的个数，就碰到行程开关2，此时产品传送带停止运行，电磁铁3YA通电，托产品气缸B将托物板托起，使产品通过搁物板后搁在搁物板上（搁物板采用的是只能上翻，不能下翻的设计）。这时行程开关2松开，产品传送带继续运送
自动配料灌装生产线计量系统方案 一、企业现有生产过程情况概述 目前企业的生产过程基本为：粉料采用人工称料用行车或叉车人工运料、手工填料的方式，液料采用称重计量，人工泵送料，反应釜一般采用手动变频启动方式、水计量采用就地显示流量计，需要人工看数手动控制开关，从以上看出企业目前基本没有自动计量及传输控制设备。 1、现存问题 （1）、人工上料，劳动强度大，速度慢； （2）、液体原料采用桶装称重计量或流量计显示，桶内残留和流量计显示误差，造成计量精度差。 （3）、整个产品生产过程采用人工手动控制，劳动强度大，差错率高，废品率高，致使产品质量控制困难大、生产效率低。 （4）、为了适应产品规模化、高质量生产的需要，系统的布局、控制模式、管理软件系统均需要有重新设计、实施。 2、用户需求分析 （1）、产品规模生产要求系统具有更大的产能、更高的稳定性； （2）、降低人工上料劳动强度、提高计量精度； （3）、固体及液体物料均应自动上料、自动计量； （4）、每次生产的不同配方（原料配比）均可在电脑上进行操作； （5）、生产过程实现自动化控制。 二、本方案自动上料配料系统组成 生产线配料主要完成水和4中液料的配料混合。计量罐单独设置，液体原料分开计量加料，现场3排搅拌釜分别为1排3个搅拌罐、2 排3个搅拌罐、3排5个搅拌罐。 1、原料罐四个，分别盛放四种不同的液体原料；水料罐1个，用于暂存水，预留用水 量。现场分别在3排搅拌罐的上部设置5T原料计量罐1台，15T水计量罐1台； 2、每个原料罐底部都安装有送料管道（管道口径DN65），分别由自动阀门和手动阀门 控制开关，每种液料的自动阀门安装在靠近管道出口位置，由送料泵负责将料通过
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 自动装箱气动控制系统设 计 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9452-51 自动装箱气动控制系统设计 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 目前，实现自动化生产是各个工业部门提高效率、增加产能的重要手段之一。在自动化生产流水线上，包装环节是不可或缺的一个部分。实现自动装箱的方法有多种，而其中气动控制系统的应用十分广泛。气动控制系统具有装置结构简单、轻便，安装维护方便，压力等级低，使用安全，环保无污染，响应速度快，防火、防爆、防潮，且气源制造简单，成本低等优点，适合工业中复杂的工作环境。此外，针对自动装箱系统需要产品在箱内整齐划一的特点，气动控制系统通过多个行程开关及气缸的组合设计，使得在自动装箱过程中，不但能够提高装箱效率，而且还能够高品质地完成产品的整齐装箱。 自动装箱气动控制系统的组成 装箱系统的全部动作由托箱气缸、托产品气缸、
毕业设计(论文) 2015 －2016 学年度 机电工程系系机电一体化专业 班级 13机电（2）学号XXXX 课题名称:生产线自动装箱系统的设计 学生姓名:XX 指导教师:XXX 2015年11月20日
目录 摘要 (1) 一、设计任务 (1) 二、传感器的设计 (2) （一）光电传感器概述 (2) （二）光电传感器的工作原理 (3) （三）分类和工作方式 (3) 三、计数器介绍 (4) （一）计数器的原理 (4) 1.计数器的类型 (4) 2.自动产线的发展及介绍 (4) 四、控制系统硬件设计 (5) （一）I/O点数的估算 (5) 1.系统输入信号 (5) 2.系统输出信号 (5) （二）PLC型号的选择 (5) 1.PLC选型原则 (5) 2.PLC选型 (5) 3.I/O分配表 (6) (三)主电路图 (7) (四)外部接线图 (7) 五、控制系统程序设计 (8) （一）程序梯形图 (8) （二）程序指令表 (9) 六、结论 (10) 参考文献 (10)
生产线自动装箱的PLC控制系统的设计 蒋可 [摘要]:在现代化的工业生产中常常需要对产品进行计数和包装，如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低，而且劳动强度大，不适合现代化的生产需要。本文主要对基于生产线自动装箱的PLC控制系统进行了详细的分析与设计。本控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值。 关键词：PLC现代化自动控制系统 一、设计任务 对生产线上某种产品自动按指定数量装箱，产品箱装箱前及装箱后都由传送带传送。生产线自动装箱控制装置示意图如图所示，生产产品由传送带A传送，装入由B传送的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送12个产品装入一箱后，传送带B将该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。 图1 生产线自动装箱控制装置示意图 用PLC控制要达到以下要求: 1.按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱体前移至指定位置，达到指定位置后，由SQ2发出信号，使传送带B制动停止。 2.传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落入箱内，由传感器检测产品数量，当累计产品数量达到12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。 3.上述过程周而复始进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。 4.应有必要的信号指示，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。 5.传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。生产线自动装箱工作流程图如下图所以。
电气控制课程设计 专业：自动化 班级：动1051 姓名：许志鹏 学号：201509319 指导教师：姜香菊 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2018 年 7 月 4日
生产线自动装箱的PLC控制 1.问题分析及解决方案 1.1问题描述： 对生产线上某种产品自动按指定数量(如12个)装箱，产品装箱前及装箱后都由传送带传送。生产线自动装箱控制装置示意图如图所示。生产产品由传送带A 传送，装入由B传送的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送了12个产品装入一箱后，传送带B将该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。 1.2控制任务和功能要求： （1）按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱前移至指定位置，达到指定位置后，由SQ2发出信号，使传送带B制动停止。 （2）传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落人箱内，由传感器检测产品数量，当累计产品数量达12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。 图1.生产线自动装箱控制装置示意图 （3）上述过程周而复始地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。其工作流程图如图所示。 （4）应有必要的信号指示，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。 （5）传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。 图2.生产线自动装箱流程图 1
1.3过程分析 当按下启动按钮I0.1以后，B带开始运行并自锁，B带的工作指示灯亮。 当B到达指定位置时接收到信号SQ2，这时，SQ2的常闭触点断开，导致B带停止运行，B带指示灯随之熄灭，SQ2的常开触点闭合，A带开始运行并产生自锁，开始装箱工作，这时，装箱工作指示灯亮。 因为A带在传送12给产品装入一箱后，A带会停止运行，所以我们在此添加一个减计数器，设置其初始值为12，A带上的产品传送经过开关SQ1的检测，每传送出一个产品，计数器便减1，直到传送出12个产品，A带停止运行，装箱工作指示灯灭。 通过中间继电器的使用使得B带开始新一轮的启动同时计数器复位使得下面的循环能够准确地进行下去。 在按下B点动按钮后，通过中间继电器使得线路自动解除自锁，并且按住B点动按钮，B带运行，松开则停止运行，A带点动同B带点动工作方式相同。 2.PLC选型及硬件配置 表一：PLC选型即硬件配置 3.分配I/O地址表 表二：I/O口配置 2
自动配料控制系统文献综述 1 前言 自动配料系统在轻工、纺织、塑料、食品、制药、化工等行业得到了广泛应用, 并具有很好的发展前景。通过许多关于自动配料控制系统的文献,设计出自动配料系统具有通用性强、自动化程度高、工作可靠性高、人机界面友好、可进行远距离控制、成本低廉等特点。 当前针对某一行业, 配料仪器所用传感器种类、量程基本固定,配料的种类数基本固定, 因此, 目前的配料仪器产品使用场合单一, 针对不同行业, 要设计出不同的配料仪器, 使大批量生产难于实现, 这就使得资源的利用率不高, 产品生产成本过高。因此, 能够开发出可适配多种不同类型的传感器, 具有智能去皮、精确配料、配料种类数由操作人员选择的新型配料仪, 具有广泛的应用价值。本设计就是以基于单片机为核心, 设计出能适配不同种类传感器和应用于不同行业的通用型自动配料仪。 2 国内外现状 近年来我国的配料工业发展迅速，小型配料系统的设备性能有了很大提高。自动配料装置的核心设备是配料秤，配料秤性能好坏，将直接影响配料质量的优劣。用微机代替控制仪表进行称量配料，可以对称量误差进行自动补偿，保证配料的准确性，通过微机的键盘和显示器方便进行人机对话，还科研调用管理完成参数设置，
检查和修改工艺设定值，并监视称量配料的生产过程，发现故障及时报警，通过打印机及时打印生产报表，自动完成统计工作。这样，可以降低原料消耗，提高产品质量，实现生产过程的实时动态监视，配料精度低主要原因是电子秤系统的动态X 围小，而可靠性主要是中间继电器和过程控制的微机控制系统的可靠性低所致，针对实际问题，采用可编程控制器来代替中间的继电器和过程控制的微型机，为了实现生产过程的动态监视，使用微型机与PLC通信，在屏幕上显示出动态生产数据。可靠性是重要的质量指标，由于机械工艺，电子元件等基础，工业发展的滞后，国内电脑配料系统可靠性与国外产品相比尚有一定差距。 主要面临的问题是: ( 1)不同行业使用的传感器不同, 输出的电信号不同, 这就给信号的初期放大处理和程序设计带来困难。 ( 2)不同行业配料种类数不同, 控制信号数不同, 这就给控制电路和处理程序的设计带来困难。
安全管理编号：YTO-FS-PD704 自动装箱气动控制系统设计通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
自动装箱气动控制系统设计通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 目前，实现自动化生产是各个工业部门提高效率、增加产能的重要手段之一。在自动化生产流水线上，包装环节是不可或缺的一个部分。实现自动装箱的方法有多种，而其中气动控制系统的应用十分广泛。气动控制系统具有装置结构简单、轻便，安装维护方便，压力等级低，使用安全，环保无污染，响应速度快，防火、防爆、防潮，且气源制造简单，成本低等优点，适合工业中复杂的工作环境。此外，针对自动装箱系统需要产品在箱内整齐划一的特点，气动控制系统通过多个行程开关及气缸的组合设计，使得在自动装箱过程中，不但能够提高装箱效率，而且还能够高品质地完成产品的整齐装箱。 自动装箱气动控制系统的组成 装箱系统的全部动作由托箱气缸、托产品气缸、装箱气缸和推箱气缸完成。四个气缸都是普通双作用气缸，驱动气缸动作的是四个二位五通的双电控换向阀，气缸动作的位置和距离由多个行程开关来决定。 2.1.产品托放过程
自动装箱机的特点与作用 全主动装箱机是一种智能性全主动装箱机，选用高速分配设备包装各种容器，包装塑料扁瓶、圆瓶、不规则形瓶，各种巨细玻璃瓶，圆瓶、椭圆形瓶、方形罐及纸罐等，别的也适用于带隔板的包装箱。它具有高效率的装箱功能，能够大大节省我们的生产费用，提高工作效率，节约人工成本，全自动装箱机的特点和作用，麦格小编就简单介绍一下： 全自动装箱机有着动作协调、运行平稳准确、操作简单方便、自动化程度高等特点。该机是通过抓瓶器将瓶子自动装进纸（塑料）箱内，再通过电气自动化控制使瓶子提升、移动、降落，并采用了变频调速及brLC控制技术，结合人机界面，把该机的自动化程度推上了一个新的台阶。 目前，装箱机采用了优质不锈钢和无油润滑的气动元件，已符合国家卫生部门的要求，适用于啤酒、饮料、乳品、食品、医药、化工等行业的装箱工序，生产时速高达10000-90000瓶/小时，深受业内人士赞同。 装箱机在工作过程中有以下优点：设计结构合理、灵活：装箱机机械结构设置合理、科学，运动由伺服驱动器和变频器控制的电机驱动，起步和终止均缓慢平稳，装箱速度采用变频器进行无级调速，生产效率极高，结构先进、灵活。此外，可靠的气动装置和先进的电控技术组成，可更换不同瓶型，生产时只需要更换夹瓶机构即可。 技术先进、维修保养方便：装箱机采用现代显示技术--触摸屏，设备常见故障可自行分析、诊断，并排除。产品除了设置保护罩，还配备光电安全保护装置，当装箱过程中出现缺瓶、缺箱、堵箱、错位等现象时，能立即自动停机，保护机器。 青岛麦格生产的装箱机设备，我们会根据客户的要求设计生产制作，如果您对我们的产品感兴趣，可以联系我们，我们期待您的来电。
计算机控制自动配料系统设计 Mingjun Zhao Electronic and information engineering, Hubei University Wuhan, China 摘要： 工业企业成分是在程序的生产过程中最重要的成分决定的精度直接影响最终产品的质量，这设计了一套工业生产的自动计算机配料系统，并取得了良好的应用。 关键词：计算机控制；配料系统；工业企业；生产过程 一简介 计算机自动配料是最重要的一个流程工业企业生产过程，称为“咽喉”的过程中，配料的精度直接影响质量的决定最终产品和落后的配料设备和技术，不仅效率低，而且材料的成分不正确，人工操作和人工因素的成分联系。实现高精度自动配料系统设计对计算机工业企业生产具有十分重要的意义。本文设计了一套计算机自动配料系统企业完全抛弃手工操作，原料进入科学数字生产，个人也从灰尘和认真的工作环境恶劣的噪声。不仅如此，表优质配料更带来了我们产品的质量和生产效率。 二混合控制的组成系统结构与工作原理 自动配料由工控机、PLC电脑控制系统、送料控制装置等，其控制结构如下： 每个传感器信号进行直接进入相应的称重控制器，通过串口或Modbus协议称重控制器将重量信号传输到计算机，计算机根据配料称重控制各原料仓配料最终控制阀，添加所需的原料重量。 可编程控制器或智能输入/输出模块主要学习原材料仓库和配料阀状态并发送控制开关所有仓门信号 工业计算机是系统的核心，主要是在完成各种配方和原材料管理；控制原材料的添加顺序；添加量和在配料过程数据的管理与分析。 三配料控制系统软件设计 计算机软件可以使用支持标准MODBUS协议的计算机监控软件，如WinCC，力控制等，或直接使用C，C++，java，确保计算机高级语言的一个以及可编程控制器和称重控制器的
一、简答题 1、根据系统工作的基本目的，通常光电系统可以分为哪两大类？ 答：(1)信息光电系统。例如：光电测绘仪器仪表、光电成像系统、光电搜索与跟踪系统、光电检测系统、光通信系统等。(2)能量光电系统。例如：激光武器、激光加工设备、太阳能光伏发电、“绿色”照明系统等。 2、光电系统的研发过程需要哪些学科理论与技术的相互配合？ 答：光电系统的发展需要多种学科相互配合。它是物理学、光学、光谱学、电子学、微电子学、半导体技术、自动控制、精密机械、材料学等学科的相互促进和渗透。应用各学科的最新成果，将使光电系统不断创新和发展。 3、光学系统设计基本要求包括哪些？ 答：基本要求包括：性能、构型选择、和可制造性三个方面。 4、光学系统设计技术要求包括哪些？ 答：基本结构参数（物距、成像形式、像距、F数或数值孔径、放大率、全视场、透过率、焦距、渐晕）；成像质量要求（探测器类型、主波长、光谱范围、光谱权重、调制传递函数、RMS波前衰减、能量中心度、畸变）；机械和包装要求；其它具体要求。 5、望远物镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：球差、慧差和轴向色差。 6、目镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：像散、垂轴色差和慧差。 7、显微物镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：球差、轴向色差和正弦差，特别是减小高级像差。 8、几何像差主要有哪些？ 答：几何像差主要有七种：球差、慧差、象散、场曲、畸变、轴向色差和垂轴色差。 9、用于一般辐射测量的探头有哪些？ 答：光电二极管 10、可用于微弱辐射测量的探头有哪些？ 答：光电倍增管 11、常用光源中哪些灯的显色性较好？ 答：常用光源中，白炽灯、卤钨灯、氙灯的显色性较好。（高压汞灯、高压钠灯的显色性较差） 12、何谓太阳常数？ 答：太阳常数——在地球-太阳的年平均距离，大气层外太阳对地球的的辐照度(1367±7) W2m-2
摘要： 在工业生产中，常常需要对产品进行计数、装箱。如果用人工操作不但麻烦，而且效率低、劳动强度大。随着微机控制的普及，特别是单片机的应用，给该系统的设计带来了极大的方便。 本论文设计了一种以8051单片机为核心的流水线产品计数及装箱控制系统，可以对工业自动化生产流水线上的产品进行精确的计数和装箱。为了读键盘给定值及检测和控制，专门扩展一个8255A可编程接口及程序存储器EPROM2732(4K*8 200ns可用紫外线擦除标准EPROM)。扩展的8255A的B口用于给定值或产品计数显示。 关键词：装箱；自动控制；单片机 正文： 1、自动装箱控制系统设计方案 1.1 控制方案列举分析 自动装箱的关键在于依据装箱过程，设计出一个能够得以实现自动控制的结构方案。显然，自动装置的选择取决于这一过程的需求及特性。依据定义，一个自动装置即能通过自动控制或遥控方法完成任务的一台机器或一个机构。它可以是简单的，例如，从一个位置移向另一位置的一种单轴结构的气动压力联动装置，也可以是复杂的，例如，具有六轴结构的能动外科手术的机器人。而包装过程的各个项目选择以及各类工业自动化机构，可以在一个具体工作场所的空间围，使每一个设计方案完成一项任务。 由系统功能要求、方案选择和设备配置，可以设计出一个自动装箱系统，其
图1.1 产品自动装箱系统原理图 在图1.1中，该系统带有两个传送带，即包装箱传送带和产品传送带。包装箱传送带用来传送产品包装箱，其功能是把已经装满的包装箱运走，并用一只空箱来代替。为使空箱恰好对准产品传送带的末端，以便使产品刚好落入箱中，在空包装箱传送带的中间装一检测控制器1，用以检测包装箱是否到位。产品传送带将产品从车间传送到包装箱。当某一产品被送到传送带的末端，会自动落入包装箱，并由检测器2转换成计数脉冲。 产品计数可以由硬件完成(如MCS-51系列单片机中的定时器/计数器)，也可以用软件来完成。本系统采用软件计数方法。 系统工作步骤如下： (1)用键盘设置每个包装箱所装的产品数量以及包装箱数，并分别存放在PARTS和BOXES单元中。 (2)接通电源，使传送带1的驱动电机转动。由控制程序控制传送带1的驱动电机持续运动，当包装箱运行到检测器1的光源和传感器的中间时，通过检测光电传感器的状态，判断传送带1上的包装箱是否到位。 (3)当包装箱到位时，关断电机电源，使传送带1停止运动。 (4)启动传送带2电机，使产品沿传送带向前运动，并转入箱。 (5)当产品一个一个落下时，通过检测器2的检测，将产生一系列脉冲信号。 (6)从检测器2来的输出脉冲，由计算机进行计数，并不断地与存在PRESET 单元中的给定值进行比较。 (7)当产品数与给定值不等时，将继续控制传送带2运动，以便继续装入产品，直到零件数与给定值相等，停止传送带2电机，不再转入产品。 (8)再次启动传送带1的电机，使装满产品的箱子继续向前运动，并把存放箱子数的存单元加1，然后再与给定的箱子数进行比较。如果不够，则带动下一个空箱到达指定位置，继续上述过程。直到产品数与给定值相等，停止包装，等待下面操作命令。 当传送带2上的产品和传送带1上的箱子足够多时，这个过程可以继续不断进行下去,这就是产品自动包装生产线的流程。 必要时操作人员可以随时通过停止(STOP)键停止传送带运动，并通过键盘重新设置给定值，然后再起动。
航空大学课程设计 题目: 基于PLC的自动配料系统专业: 自动化 班级:110441班 学号: 姓名: 指导老师:
摘要 自动配料系统是集输送、计量、配料、定量等功能于一体的动态计量系统,在建材、化工、冶金、矿山、电力、食品、饲料加工等行业中得到广泛应用。随着科学技术的发展，工业化程度的提高，常需要对自动配料系统中输送的流量进行调节、控制达到准确的配比。 本论文主要针对自动配料系统恒流量控制达到配比的控制要求，设计一套基于PLC的自动配料系统，并使用触摸屏开发运行管理界面。自动配料系统由可编程控制器（PLC）、变频器、皮带驱动电动机、称重传感器等构成。系统包含三台皮带驱动电动机，它们根据需要依次顺序启动。采用变频器实现对三相电动机的变频调速。称重传感器对物料进行称重并实时计量，PLC计算出实时流量及累计流量，比较设定值与实际流量的偏差经PID调节改变输出信号以控制变频器对皮带驱动电动机的速度调节，从而实现恒流量控制，并对系统进行监控。 关键词：自动配料，变频调速，PID调节，PLC
目录 摘要 ....................................................................................................................................................... I Abstract................................................................................................................................................ I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景及意义 (1) 1.2 自动配料系统 (1) 1.2.1 电子皮带秤 (1) 1.2.2 可编程控制器（PLC） (2) 1.2.3 变频器 (3) 1.3 本课题主要研究容 (3) 第二章自动配料系统理论分析及方案确定 (5) 2.1 自动配料系统理论分析 (5) 2.1.1 电子皮带秤称重原理 (5) 2.1.2 流量控制原理 (6) 2.2 自动配料系统控制方案的确定 (8) 2.2.1 自动配料系统控制方案的确定 (8) 2.2.2 自动配料系统的组成及控制原理 (8) 第三章自动配料系统的硬件设计 (11) 3.1 系统主要配置的选型 (11) 3.1.1 皮带驱动电动机的选型 (11) 3.1.2 PLC及其扩展模块的选型 (11) 3.1.3 变频器的选型 (13)
《光电仪器原理与设计》 MEA04007 本课程是一门专业技术课，适合于近测控技术与仪器，光学工程类各专业。本课程的目的是通过光电仪器原理与设计课程的学习，培养学生光电仪器原理分析、仪器使用和仪器系统设计能力。 本课程的任务是使学生以现有光、机、电、算基础知识为起点，通过常用光电仪器工作原理及设计原则的理论和方法的学习，从普遍规律和具体经验两方面提高对于光电仪器原理和设计的认知和掌握；熟知常用光电仪器的工作原理；掌握光电仪器重要组成部件的结构、功能及参数设计方法；培养学生进行总体设计的能力；为后续课程的学习和工程设计奠定理论基础和工程实践基础。 《Optoelectronic Instrument Principle and Design》 MEA04007 The objective of this course is to familiarize students with principles and basic design methods of commonly used optoelectronic instruments. Students will be trained to master the operating procedure of the instruments, distinguish the structure and function of each component, and present preliminary results of both overall design and parameter design. This course starts from basic physical principles adopted in optoelectronic instruments, and covers accuracy analysis of measuring instrument and modern instrument design methods such as ergonomics or optimum design. The focused functional contents include light sources, optical elements, detectors and metrical standards. Micro displacement technology for precision instruments and common alignment schemes are also introduced. Examples of conventional instruments like interferometers or microscopes are proposed to train the students to solve specific practical problems.