几种常用自动配料系统的比较与改进
济钢集团总公司计量管理处王庆河邵亚男
摘要：本文对现代自动配料系统进行了概述，并对不同的系统结构、计量仪表等进行了介绍与比较。
关键词：自动配料系统静态配料模式动态配料模式
1.钢铁自动化配料的应用现状
钢铁行业现在越来越重视配料，提出了“精料方针”，从原料进厂开始要求全过程控制。“精料方针”的重要性是显而易见，但真要落实确存在一定的难度，首先，要提高配料系统的自动水平和配料精度；第二，要从生产管理上下功夫，制定配料计划；第三，要加强原料及成品化验，提高化验的准确性、抽样及化验的频度等。自动化配料是其中的重要一环，它是配料计划正确执行的根本保证，如果没有高水平的自动化配料系统，精料方针根本无从谈起。
自８０年代末期，钢铁企业陆续对配料系统进行改造，逐步实现了自动化配料，随着技术的发展形成了几种不同模式，包括静态计量、电子皮带秤计量、核子秤计量等，各种模式分别适用于不同的应用现场。本文将针对这几种配料模式进行比较并提出一些必要改进措施。
2.几种自动配料模式的原理与优缺点
2.1.静态配料模式
静态配料模式适用于无连续配料要求的现场，这些现场对配料的时间要求不高，可按批次进行配料，批间允许存在一定的时间间隔，如高炉槽下上料前后两批间时间间隔为3~5分钟，每批料由多种物料组成，物料所占比率根据工艺要求在一段时间内相对固定，对单批料的组成比例要求并不严格，只要在较多批中物料组成比例能达到工艺要求即可。
静态配料模式下，各种物料分别贮放在不同料仓，料仓给料一般采用电振给料、螺旋给料或星形给料等形式，计量一般采用计量仓，并配装有压式或拉式重力传感器进行力电转换，信号经二次仪表放大处理后接入PLC或DCS等来完成计量。在一些对时间要求宽的应用场合，可以采用一个计量小车进行统一计量，计量小车沿轨道运行，依次定位到各料仓下按比例进行物料配加，各种物料的配加量采用减差法计算出来。亦有采用单一固定计量仓方式的，各料仓以环状分布在一个计量仓周围，各物料的计量亦采用减差法，物料自溜槽或皮带输送机依次按比例配加到计量仓。
分别计量和减差法计量之间各有优缺点，分别计量可以根据每次所加料的重量、体积来设计合适的计量仓和计量仪表，可以提高计量的准确性，尤其是对小比例物料，但计量仓与计量设备成倍增加，成本较高。减差法计量采用一个计量仓或计量小车，计量设备投资少，同时由于采用同一计量设备，无论计量误差如何，但都可以保证物料按比例配加，但对于小比例物料配加往难以保证其准确性。
计量后的物料经过集中后一般形成层状或段状分布的一批料通过输送设备（如皮带或小车）输送到受料口，进入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料计量、输送、加入等环节在时间上可以重叠在，在控制流程可以采用并行方式，
以节省上料时间，提高上料速度。
2.2.动态配料模式
动态配料适用于连续配料要求的现场，如烧结配料、焦化配料。这些现场对配料的连续性要求较高，一般不允许出现中间配料停止的情况，对各种物料的配比要求比较严格。动态配料系统计量一般采用电子皮带秤或核子秤作为计量设备，配料秤主机都带有PID调节及报警功能，可以实现一个仓的自动控制。对于整个自动配料系统而言，配料秤一般作为计量仪表使用，有些自动控制功能比较强的配料秤可以利用其自控功能，配料秤通过现场总线与控制主机进行联系，构成一个分散式的体系，配料秤在体系作为一个子站或从站。
2.2.1.电子皮带秤的计量原理及选型
电子皮带秤利用计量皮带来运输物料，当物流经过称量段时由称量段进行连续采样，由传感器进行力电转换为mV级信号，经放大器放大为电流信号后进行远传，电流信号可以与秤主机连接或直接与计算机系统连接，秤主机或计算机完成零点校验、标定、测试、控制等功能。
称量段是由一段皮带、一组称量托辊、支撑框架及力传感器组成，结构上有全悬浮式、半悬浮式、杠杆平衡式等多种形式，全悬浮式称架结构一般采用4只传感器，半悬浮式一般采用1或2只传感器、杠杆平衡式一般采用1只传感器，传感器有拉式传感器和压式传感器两种，根据称架结构的设计可以选用不同的传感器。多传感器设计时各传感器可以采用并行和串行连接两种方式。
对电子皮带秤而言，其称架结构的设计与传感器的选择是整体计量精度重要影响因素。秤架要具备足够强度、形变小、重量轻。传感器要根据实际的负荷进行选择，有时会出现传感器选择过大，信号空间过窄，信燥比小，导致计量精度差、波动大等后果。全悬浮式和半悬浮式秤架由于其秤架的重量加在传感器上，传感器量程较大，相对灵敏度较差，此时要综合考虑秤架及物料负荷的情况选择传感器，既要满足最大物料负荷的要求，还要尽量提高相对灵敏度，满足计量精度的要求。
2.2.2.核子秤的计量原理及选型
核子秤是利用物料对核射线的吸收量与物料量相关的原理设计的。其数学模型如下所示
I=I0e-μdδ（1）
F=AlnI/I0 （2）
L=FV （3）
I0 ：无物料时的射线强度
I ：被物料吸收后的射线强度
μ：物料的质量吸收系数
d ：物料厚度
δ：物料比重
A ：负荷常数
F ：负荷
L ：物料实际流量
核射线自核源发出成一定角度穿透物料到达电离室，电离室内装有惰性气体，惰性气体在核射线的作用下电离，由采集装置采集到电离的强度信号，经前置放大后进行远传（一般为脉冲信号，脉冲的频率与被射线照射的物料的量成线性相关），测速传感器采集物料的移动速度，放大后远传。核子秤主机对现场传来的信
号进行放大处理后根据模型计算出实际的物料流量。
核子秤选型时要重要考虑核源强度、电离室、前置放大器等设备。核源的强度要符合国家卫生防疫的有关规定，并满足计量的要求。电离室和前置放大器要具备足够的灵敏度和较小的漂移量。有时会以上各项选择不当造成因漂移量与灵敏度的影响而导致计量精度过小，不能满足计量的要求。
2.2.
3.电子皮带秤与核子秤的比较
电子皮带秤直接测量物料的重量信号并转换为质量流量，物料的比重、形状、粒度等对计量准确性影响不大，计量精度高，一般为0.3％，但秤架的维护量大，对环境要求较高。核子秤通过间接方式测得质量流量，由于其测量的原理的限制，物料的比重、形状、粒度等对计量准确性影响较大，计量精度也不高，一般为1%，但秤架维护量不大，适合于各种恶劣环境。核子秤由于具有核辐射，不能用在人员较多的场合，也不能应用于食品计量上。
2.2.4.动态配料系统的设计要点
计量仪表可以选用电子皮带秤或核子秤，可选用测速装置，如果秤具备自动控制及通讯功能，可以考虑分布式配料系统，否则只可将秤作为一台计量仪表，控制功能由计算机来完成。计算机系统要具备完善的通讯功能、高精度的输入与输出模块、低故障率、易维护，软件设计要充分考虑工艺的要求，具有一定的灵活性，并提供故障诊断功能，以协助检修人员进行检修维护。
3.配料系统发展
随着研究的不断深入及相关技术的快速发展，配料系统也在不断更新发展，主要包括以下几个方面。
▲高精度：新型传感器、更科学的秤架结构、高精度AD转换模块的采用，系统的设计理念有效的提高了系统的整体计量精度；
▲高可靠性：电路的高集成度与简约化大大降低了系统的故障率，减少了维护量，故障时间大大缩短；
▲智能化：系统设计上采用了更多的新思想、新技术，系统的功能进一步完善，与管理信息系统、化验系统进行信息共享，可以为管理提供多种统计数据，自动对配料比例、数量等进行优化，达到智能化配料。
▲分布式：智能型的称重配料单元被广泛采用，现场单元的计量与控制功能逐步完善，形成分布式的结构体系，系统的可靠性有了较大提高，计算机也从繁重的计量与控制工作中解脱出来，将重点放在了数据处理与配料优化方面。
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
毕业设计（论文）设计题目：自动配料控制系统的设计 专业：机电一体化 班级： 学号： 姓名：XXX 指导老师： 起讫日期 摘要 在新的产业，为各种称量原料，配料与混合是新型材料在生产过程中是一个重要环节，将直接影响最终产品的质量。原PLC配料安全自动监测系统和配料精度和可靠性具有重要的作用，但仍存在一些问题，如数据处理能力弱，人机界面不够友好。 MCGS组态软件，具有友好，开发平台，功能丰富的特点，可显示直接现场的生产状况，并支持等重要数据的存储过程和事件。因此，基于组态软件MCGS开发和设计配料监控系统，可进一步改进存在的不足，提高配料系统的易用性和可靠性，更好地满足工业现场需要。 关键词：组态软件 PLC 自动监控
目录 摘要.................................. 错误！未定义书签。 1 绪论................................ 错误！未定义书签。 2 自动配料控制系统 ..................... 错误！未定义书签。 2.1 系统构成.......................... 错误！未定义书签。 2.2 系统控制要求...................... 错误！未定义书签。 2.3 系统控制画面设计.................. 错误！未定义书签。 .................................... 错误！未定义书签。 .................................... 错误！未定义书签。 .................................... 错误！未定义书签。 .................................... 错误！未定义书签。 2.4 主菜单界面的设计.................. 错误！未定义书签。 2.5 自动运行界面设计.................. 错误！未定义书签。 2.6 运行策略设计...................... 错误！未定义书签。 .................................... 错误！未定义书签。 .................................... 错误！未定义书签。 .................................... 错误！未定义书签。 2.7 手动控制画面设计.................. 错误！未定义书签。 2.8 配方操作与显示画面设计............ 错误！未定义书签。 2.9 报警显示画面设计.................. 错误！未定义书签。 3 系统中PLC的使用 ..................... 错误！未定义书签。 3.1 PLC的选型........................ 错误！未定义书签。 3.2 PLC输入（I）/输出（O）地址划分... 错误！未定义书签。 3.3 PLC控制接线图.................... 错误！未定义书签。 3.4触摸屏数据对象与PLC寄存器划分.... 错误！未定义书签。 3.5 PLC流程图........................ 错误！未定义书签。 3.6 PLC程序梯形图.................... 错误！未定义书签。 4 MCGS设备组态、连机调试............... 错误！未定义书签。致谢.................................. 错误！未定义书签。参考文献............................... 错误！未定义书签。 1绪论 自动配料系统是一种在线测量动态计量的系统，有输送、计量、配料、定量
引言 自动配料控制系统是采用PLC控制方式以及新颖的变频调速喂料机构，配合配料控制软件包，实现物料传送、配料控制、配方设计、生产数据管理等功能。并可以通过网络实现多个配料系统的集合控制。 自动配料控制系统设计步骤: 1．主电路设计，并画出接线示意图。 2. 分配I/O地址，列出分配表。 3. 设计系统控制的程序框图。 4. 根据程序框图设计该系统的控制梯形图。 5. 上机调试通过。 6. 利用PLC系统进行模拟运行 1自动配料控制系统结构和工作原理 1.1自动配料控制系统方案 系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况及对货车进行自动配料，当车装满时，配料系统自动关闭。本设计的突出点是故障检测部分的设计，首先，当某一节传送带发生故障时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，该节之后的传
送带会在一定的延时后停止。其次，当某节传送带上的物体过重时，该节传送带和其前面的传送带会立即停止，并且数码显示电路会显示发生故障的电机的号码，该节之后的传送带会在一定的延时后停止。 1.2 自动配料控制系统基本结构 自动配料的模拟面板如图1.1所示，从图中可以看出四节传送带是本次设计的核心电路，PLC编程也是围绕此面板进行的 图1.1 自动配料系统图 自动配料系统的功能是利用四节传送带为小车自动配料，重物通过传送带进行传输，发生故障时系统自动停机。自动配料实验面板与PLC接线控制对应关系如表1.1.1所示。 表1.1.1 输入/输出接线列表 面板SB1SB2S1SQ1SQ2D1 PLC I0.0I0.1I0.2I0.4I0.5Q0.0 面板D2D3D4L1L2M1 PLC Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6 面板M2M3M4A B C
几种常用自动配料系统的比较与改进 济钢集团总公司计量管理处王庆河邵亚男 摘要：本文对现代自动配料系统进行了概述，并对不同的系统结构、计量仪表等进行了介绍与比较。 关键词：自动配料系统静态配料模式动态配料模式 1.钢铁自动化配料的应用现状 钢铁行业现在越来越重视配料，提出了“精料方针”，从原料进厂开始要求全过程控制。“精料方针”的重要性是显而易见，但真要落实确存在一定的难度，首先，要提高配料系统的自动水平和配料精度；第二，要从生产管理上下功夫，制定配料计划；第三，要加强原料及成品化验，提高化验的准确性、抽样及化验的频度等。自动化配料是其中的重要一环，它是配料计划正确执行的根本保证，如果没有高水平的自动化配料系统，精料方针根本无从谈起。 自８０年代末期，钢铁企业陆续对配料系统进行改造，逐步实现了自动化配料，随着技术的发展形成了几种不同模式，包括静态计量、电子皮带秤计量、核子秤计量等，各种模式分别适用于不同的应用现场。本文将针对这几种配料模式进行比较并提出一些必要改进措施。 2.几种自动配料模式的原理与优缺点 2.1.静态配料模式 静态配料模式适用于无连续配料要求的现场，这些现场对配料的时间要求不高，可按批次进行配料，批间允许存在一定的时间间隔，如高炉槽下上料前后两批间时间间隔为3~5分钟，每批料由多种物料组成，物料所占比率根据工艺要求在一段时间内相对固定，对单批料的组成比例要求并不严格，只要在较多批中物料组成比例能达到工艺要求即可。 静态配料模式下，各种物料分别贮放在不同料仓，料仓给料一般采用电振给料、螺旋给料或星形给料等形式，计量一般采用计量仓，并配装有压式或拉式重力传感器进行力电转换，信号经二次仪表放大处理后接入PLC或DCS等来完成计量。在一些对时间要求宽的应用场合，可以采用一个计量小车进行统一计量，计量小车沿轨道运行，依次定位到各料仓下按比例进行物料配加，各种物料的配加量采用减差法计算出来。亦有采用单一固定计量仓方式的，各料仓以环状分布在一个计量仓周围，各物料的计量亦采用减差法，物料自溜槽或皮带输送机依次按比例配加到计量仓。 分别计量和减差法计量之间各有优缺点，分别计量可以根据每次所加料的重量、体积来设计合适的计量仓和计量仪表，可以提高计量的准确性，尤其是对小比例物料，但计量仓与计量设备成倍增加，成本较高。减差法计量采用一个计量仓或计量小车，计量设备投资少，同时由于采用同一计量设备，无论计量误差如何，但都可以保证物料按比例配加，但对于小比例物料配加往难以保证其准确性。 计量后的物料经过集中后一般形成层状或段状分布的一批料通过输送设备（如皮带或小车）输送到受料口，进入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料计量、输送、加入等环节在时间上可以重叠在，在控制流程可以采用并行方式，
广州南创自动称重配料控制系统 1、什么是自动称重配料控制系统？ 自动称重配料控制系统在茶叶、药品、味精、白糖等颗粒状产品的包装 现场，需要精确、操作简便的称重装置和快速、可靠的给料机构。可利 用单片机控制技术设计自动自动称重配料控制系统，实现物料的实时称 重与定量输送，从而克服传统机械称重设备精度低、操作复杂、需人工 送料等缺点，对提高产品整体的包装效率起到关键性作用。本文介绍了 基于Crystal公司的高精度24位串行A/D转换CS5532的自动自动称 重配料控制系统设计。配合电磁振动器构成的振动传送机构，以及点阵 型液晶显示模块，可达到简便易用、自动定量的目的。 广州南创自动称重配料控制系统有限公司在过程称重配料、物位测量、测力检测分析三大类仪器仪表以及相关成套传感器工控系统、工业设备的开发﹑生产﹑销售、技术服务上通过专业、精准的称重配料，使用户提高了产品质量，配料控制系统所具备的强大的生产数据统计功能，为用户生产的科学管理提供了强有力的保证。产品遍及冶金、钢铁，煤炭，化工、建材、食品、石油、橡塑、有色、能源、环保、物流、粮油饲料、矿业、铁路、煤矿、港口、实验室、建筑、道路施工、装配制造业等众多工业领域广泛应用。主要工程涉及：油库SCADA控制、环保自动化、化工自动化、称重配料，WMS（仓库管理）、立体仓库、输送线分拣跟踪、工厂生产线自动化、上位机信息管理等多个方面。迄今为止，南创自动化承揽的各种控制系统已投入运行的有上百套之多，赢得了客户的普遍赞誉。 广州南创自动称重配料控制系统有限公司主要为电力、煤炭、冶金、钢铁、建材、化工等行业供应称重、检测与自动化控制等相关产品、技术服务以及系统，并提供方案、评估与技术改造。通过了解、吸收、传播世界先进的称重，检测，自动化控制技术，为促进测量与自动称重配料控制系统领域的进步架桥铺路。[1] 自动称重配料控制系统八大优势： 广州南创称重配料控制系统具有成熟的行业应用，工控自动化系统简单的现场操作，以及称重系统工程不同的原料的储存、输送、称重配料、除尘、物料混合、包装灌装等多种设备具有灵活的配料形式，再加上方便
PLC，即可编程序控制器，是一种数字式运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。PLC具有通信联网功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些置有支持各自通信协议的接口。组态软件由于计算机的普及和其本身价值（实时多任务、开放性、灵活性、通用性和可靠性）被认知，也在快速发展中。 本文基于PLC和组态软件设计自动配料系统。利用S7-200系列PLC对自动配料系统进行控制，运用与之相配的STEP7编程，通过LAD 编程语言编制了上位机的控制程序,从而使该配料系统可以按要求完成自动配料，装料全过程。重点描述了包括硬件设计、编程环境及软件设计在的西门子PLC在配料装料系统中的一些细节，以及PLC与上位机之间的通讯。主要设计了小车装料的全过程，进行PLC外部连接线，模拟实验，通过观察指示灯的亮灭情况，对装料配料系统进一步理解。 关键词：可编程序控制器；配料装料；通信；组态软件
1 概述 (1) 1.1 PLC的定义 (1) 1.2 PLC的分类 (1) 1.3 PLC的主要功能 (1) 1.4 PLC的特点 (2) 1.5 PLC的工作原理 (2) 2 自动配料系统模拟实验——硬件设计 (4) 2.1 控制要求 (4) 2.2 PLC的选择 (4) 2.3系统设计流程示意图 (7) 2.4 输入输出列表 (8) 2.5 自动配料系统实验模板 (8) 2.6 I/O接线图 (9) 3 自动配料系统模拟实验——软件设计 (9) 3.1设计梯形图 (9) 3.2语句表设计 (12) 4 传送系统调试 (14) 5 结束语 (16) 参考文献 (17)
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
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 《电器与可编程控制》课程设计说明书题目：自动配料系统控制 二级学院（直属学部）：延陵学院 专业：电气工程及其自动化班级：09电Y3 学生姓名：学号：09121115 指导教师姓名：俞霖职称：讲师 2011年12月26日
电器与可编程控制课程设计任务书 二级学院延陵学院专业：电气工程及其自动化班级：09电Y3 学生姓名指导老师俞霖职称讲师课题名称课题：电器与可编程控制 指标及要求达到设计课题的控制要求，上机调试PLC控制程序，打印PLC 序，计算机绘图。 课题工作内容工作内容：1、熟悉课题工作原理。 2、设计方案论证，系统建立，电气原理控制设计。 3、元器件选择，梯形图设计（控制分析）。 4、完成设计图纸，完成设计任务书。 5、设计测评。 进程安排第一天：下达任务，收集资料，设计准备，方案确定。第二天：电气原理控制设计，元器件选择。 第三至九天：梯形图设计（控制分析），上机调试。第十天：完成设计图纸，完成设计任务书，设计测评。 主要参考文献《可编程控制原理与应用》北京理工大学出版社范次猛《可编程控制应用技术实训指导》化学工业出版社李俊秀《电气控制与PLC应用》北京机械工业出版社余雷生方宗达《电气控制与可编程控制器技术》化学工业出版社史国生 地点秋白楼B511教室起止日期2011.12.26—2012.1.6 指导教师：俞霖 2011年12月26日
目录 电器与可编程控制课程设计任务书 (2) 一绪论 (4) 二自动配料系统控制的介绍 (6) 2.1自动配料系统的特点 (6) 2.2自动配料系统的组成 (7) 2.3配料技术的最新进展 (7) 三设计内容及要求 (8) 3.1.控制要求 (8) 3.2.设计要求 (8) 3.3.控制原理 (8) 3.4.控制方案 (9) 四硬件设计 (10) 4.1.元器件选择 (10) 4.2.元器件的清单 (10) 4.3.硬件控制原理图 (12) 五软件设计 (13) 5.1.设计理想及流程图 (13) 5.2．I/O表 (15) 5.3.程序及说明 (15) 5.4.PLC外部接线图 (18) 六运行调试 (20) 七小结 (21) .参考文献 (22) 附录 (23) 1.主电路图 (23) 2.控制电路图 (23) 3.程序（梯形图） (25)
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。
摘要 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。 原始配料过程中工人工作繁重,出错率高,称重的重量无监测,生产数据无纪录等不能保证企业的生产工艺?文中以PC机编程,可编程逻辑控制器(PLC),现场总线技术等现代工控技术为基础,开发了以PC机为上位机, 以PLC作为下位机的自动配料系统?在整个生产过程中,一旦生产计划制定完成,计算机将按照计划对每种原料进行称重,不再需要人工来干预?在这个过程中工人只是进行取料,由计算机通过电子称发来的数据校核重量,减轻了工人的工作负担,提高了工作效率? 关键词：通信，配料，PLC Abstract
Programmable controller is a digital computing operation of electronic systems, specially designed for application in industrial environment. It USES a programmable memory, used in its internal storage implementation logic operation, sequence control, timing, counting and arithmetic operation instruction, and through digital and analog input and output, control various types of machinery or production process. PLC has the function of communication network, it makes the PLC and between PLC and between PLC and upper computer, and other intelligent device can exchange information, form a unified whole, realize the centralized control. Raw ingredients in the process of workers to work hard, error rate is high, the weight of the weighing no monitoring, production data, no records cannot guarantee companies such as production process. In this paper to the PC programming, programmable logic controller (PLC), field bus technology and other modern industrial control technology as the foundation, developed with PC to PC, PLC as lower machine of automatic batching system. In the whole process, once finish production plan, the computer will be carried out in accordance with the plan of each raw material weighing, no longer require human intervention. In this process is to take material, data from all parts of the computer through the electronic said check weight, reduce the workload of workers, improve work efficiency. Key words: communication, ingredients, PLC 第一章、绪论
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
电机行业求职平台[系统概述] 国民经济的不断发展，基础建设，房地产业日益红火，对建设项目的质量要求也越来越高，而高质量的建材（如水泥、混泥土）则是整个工程高质量的根本保障。传统的搅拌站自动化程度低，难免在搅拌配料时产生偏差，造成对最终产品的质量影响，随着技术的发展，工业控制计算机得以在大型搅拌站中广泛应用，全自动化的控制系统从根本上保证了配料的准确性，也使得产品质量有了保障. [系统概述] 1、能够准确对各种原料进行称重； 2、能够控制输送原料的皮带的速度； 3、能够控制配料电机的启停； [系统原理] 本系统采用的主控计算机为艾雷斯ACS—2410P/ACS-6169一台,采集控制装置为继电器输出板ACS-7325一块，485通讯卡DAC－7445B一块，远端数据采集模块DAC－801 7一块，DAC－8018三块，DAC－8021三块。 本系统通过DAC－8017采集各皮带秤的称重模拟量信号，通过DAC－8018可以采集到各输送皮带的速度信号，这两个数据结合可以了解各原料的进料情况，经过分析与系统内的原料比例进行对比，通过12个DAC－8021输出信号控制水、石子、水泥等各输送皮带电机转速，达到控制各原料比例的目的。 [系统框图]
电机行业求职平台 [系统配置] 机箱：ACS－2410P/T 主板：ACS－6169VE CPU：PIII 1G 硬盘：80G 内存：256M 485通讯卡：DAC－7445B 16路继电器输出卡：DAC－7325／16 8路模拟输入模块：DAC－8017 8路热电偶输入模块：DAC－8018 12个1路模拟输出模块：DAC－8021 [推荐配置]： 主板：ACS-6172VE，ACS-6188VG，ACS-6189 [系统评价] 该套系统长期在建筑施工中进行配料使用，工作正常可靠，确保工程的正常进度.
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)
毕业设计（论文）任务书 专业电气自动化 一、课题名称：基于PLC的自动配料系统设计 二、主要技术指标：系统配料精度：±1%，首尾滚筒距： 2~6m，常用带速： 0.01-0.05m/s 物料密度0.75~2.0t/h，灵敏度：2mv/v 准确度等级：c3级综合误差：±0.02%最大 称量最大安全负荷： 150%最大称量极限过负荷：200%最大称量，称重传感器输入信 号范围 0~30mv，速度传感器输入信号范围： 0~20Hz， RS485串行通讯接口。 4、操作界面要求显示每种物料的下料设定值、实际下料值；通过界面上设置的启动、停车 按钮实现整个系统的开停。 [2]章皓，王先忧，应力刚.可编程控制器在配料自动控制系统中的应用[J].机电工程 [3]秦益霖，MPS课程项目 [4]段梅，李新，PLC在混料控料系统的应用[J]。1997，23（10）：30—32，41 [5]张本举，自动配料系统的设计，中国铝业中州分公司计控室，2000年 学生（签名）2010 年 5 月7 日 指导教师（签名）2010 年5 月10 日 教研室主任（签名）2010 年5 月10 日
系主任（签名）2010 年 5 月12 日
毕业设计（论文）开题报告
基于PLC的自动配料系统设计目录 摘要 Abstract 第1章课题来源背景 (1) 1.1.1 课题来源……………………………………………………………………1.1.2 研究的目的和意义…………………………………………………………1.2 设计任务与总体方案的确定………………………………………………. 1.2.1 设计任务……………………………………………………………………… 1.2.2 总体设计方案的确定……………………………………………………… 第2章PLC概述 (1) 2.1 PLC的发展历史................................................. (3) 2.2 PLC的硬件和软件 (4) 2.3 PLC的通讯联网…………………………………………………………… 2.4 PLC的注意事项.....................................................................第3章配料系统简介. (5) 3.1 自动配料系统的特点及优点 (6) 3.2 自动配料系统的组成 (8) 3.3 配料技术的最新进展 (11) 第4章自动配料系统设计 (14) 4.1 称重方式选择 (14) 4.2 给料方式选择…………………………………………..……….. ………….1 5. 4.3 生产线结构 (16) 4.4 配料系统的组成……………….………………………..…………………... 4.5 输送装置的设计………………………………..…………………………….. 4.6 计量系统的设计........................................................................ 第5章控制系统的硬件设计. (19) 5.1 PLC的选配 (19) 5.2 S7—200的特征 (20) 5.3 S7—200的主要组成部件 (23) 第6章系统的软硬件设计 (30) 第7章系统的监控组态 (43) 第8章结束语 (58) 参考文献
PLC自动配料系统设计 摘要 PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。配料工人收到每天的生产作业表后, 将依次对每种原料进行称重?根据配料的多少, 先计算每种成分的重量,然后在各种成分的料桶中取料,传送到电子称上进行称重,最后进行包装。 关键词通信传送配料包装
PLC automatic batching system design Abstract there are many kinds of PLC definition. The international electrotechnical commission (IEC) is defined as of PLC programmable controller is a kind of digital computing operations, specially designed for the electronic system in industrial environment application and design. It USES programmable CunZhuQi, used in its internal storage to perform the logic operation, sequence control, timing, counting and arithmetic operation instruction, andthrough digital, analog input and output, the control various types ofmachinery or production process. Programmable controller and related equipment, should press easy and industrial control system as a whole, easy to extend its function principle design. PLC with communication networking function, it makes PLC and PLC, between the PLC and the PC and other intelligent equipment to exchange information between, forming a unified whole, realize scattered centralized control. Most PLC has RS - 232 interface, and some built-in have to support their communication protocol interfaces. Ingredients workers receive daily production scheduling, will in turn for each feedstock. According to how much weighing ingredients, first calculated the weight of each component in various components, and then the material barrels material taking, to electronic says on the packaging weighing and. Keywords communication to convey burden to pack
自动配料装车系统控制报告 姓名：黄贵 专业：机电一体化技术 班级：2011033202 学号: 201103320242 指导老师：陈少航
1 监控系统的结构与功能 1．1 监控系统的结构 自动配料监控系统由两台计算机作为整个系统的人机界面。其中一台为主站，完成全部系统参数设定、过程监控、数据记录；另一台作为从站，以主站为依托，主管后配料系统的数据设定、过程监控。主站直接同西门子S7—300 PLC系统、前配料秤自动控制仪表和后配料秤相通信。 前配料监控系统现场采用密封型接线盒，防尘、防潮，可确保信号传输可靠。前配料秤仪表采用专用工业过程控制仪，通过RS一485总线与中控室实现通信，既可独立控制，又可实现PLC联机控制。各阀位及卸料器位置信号检测采用霍尔传感器，具有无触点、抗干扰、抗粉尘、耐潮湿的特点。料仓仓位采用重锤式料位计，可实现连续仓位检测。后配料监控系统主秤采用高精度配料皮带秤，附料采用减量秤（失重秤），非离子泵、香精泵、流量检测采用间接方式，即通过压力变送器实时检测管道压力，由压力变化判断出料口、进料口是否堵塞。 1.2 监控系统的功能 监控系统具有人机交互、通讯、显示及存储、打印等功能，并具有数据、图形显示，状态监控、数据输入、信息存储等各种有关操作的功能画面。系统可实现实时过程数据监视、模拟显示工艺流程、实时数据记录查阅、系统操作员权限设定、工艺参数设定、设置运行过程事件报警及手动与自动控制切换。监控系统中现场控制仪表实时显示流量、载荷、累计值、温度等。温度指示通过现场温度显示仪表、压力指示通过现场压力显示仪表及电机的电流经现场显示仪表远传至中控室集中显示。变频器调节配备自动切换开关，与主控计算机通讯。 2 监控系统控制过程 2．1 前配料监控系统的控制过程 2．1．1 自动称料 自动称料控制单元主要为l0台称重控制仪表，PLC作为辅助控制系统，计算机人机界面显示配比参数（配方）及监控记录实时数据。在自动控制方式下，单击前配工艺画面中自动配料“启动”按钮，或前配控制柜“启动”按钮，称重控制仪表就按设定好的配方打开10台秤的称料阀。如果系统检测到某台秤配料阀未关，会发生报警并进入暂停状态。每台秤根据称料快慢设有提前量，当控制仪表检测到秤称料重量达到设定值时，会减去提前量，控制仪表则关闭进料阀。提前量可人为修正或自动修正，使控制仪表控制配料秤每次配料精度达到设定的目标值。
自动配料控制系统 一：系统概述： 本系统适用于粉状、颗粒状物料（如耐火材料、水泥、粉煤灰和煤粉等）的输送、计量和配料。它是以称重配料小车、螺旋、皮带为物料的输送工具，同时进行动态称重和配料控制的成套自动化设备。 系统电气控制部分采用西门子PLC，根据客户生产要求编程控制。使用组态监控系统作为人机操作控制界面，完成各种配方输入和动作命令的控制。根据生产工艺要求，通过人机组态监控系统和PLC程序对加载到称重配料车的物料进行重量、流量的控制，从而实现精确计量和配料。作为动态连续计量、配料的整机式自动化控制装置，本系统还可为各种工业现场的生产控制、管理提供准确的计量数据和控制手段。 系统计量精度符合国家技术监督检定规程电子料斗秤标准。生产过程中它可以按工艺流程要求，根据预定配方，对多种物料按固定比例重量值将物料加入称重料斗内，当显示的称量值达到预设数值时（即完成每一种物料的称重计量），再按照卸料程序将物料一次或分步多次卸入指定混合设备进行混合，以备成型或散料包装。该微机自控系统具有设备全自动控制功能和称重数据管理功能，可以记录、打印配料数据。 二、系统特点 本系统可应用于耐火材料、碳素、玻璃、陶瓷、食品、冶金、化工等工业领域，适合于物料的连续计量和生产过程中的配料作业。使用本系统可有效提高配料精度，提升产品质量，大大降低工人劳动强度，提高工作效率，改善工作环境。基本做到配料车间微尘化、配料工作无人化，降低企业生产成本和管理强度，提升企业生产装备技术水平和产品的科技含量。ü灵活的配料方式 ü方便的远程监控 ü简单的现场操作 ü成熟的行业应用 三、系统设计原则 系统在系统设计、设备选型和实施过程中遵循以下原则： n技术成熟：成熟的控制技术是系统稳定运行的保证，设计中要尽可能使用经过实践验证的控制技术。 n通用性：在选型过程中充分考虑设备使用维护及备件购买的方便性，在满足设计要求的情况下尽可能选择通用电气产品。 n标准性：在选型中使用标准方法，设备厂商标准产品。 n可靠性：尽可能的增加异常检测，系统的容错性，提高系统可靠性；故障停机时间缩短到最小。 n扩展性：在满足目前生产工艺的要求前提下，扩展空间（如增加配料品种等）。 四、控制系统介绍 配料控制系统根据客户生产工艺要求采用PLC编程编程控制。使用组态监控系统作为人机操作控制界面，完成各种配方输入和动作命令的控制。通过人机组态监控系统和PLC程序