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配料系统自动化控制系统
导读：配料系统自动化控制系统通过对配料工艺分析，结合实际测试，引入先进的工业控制机和PLC 和DCS控制系统，采用Fuzzy（模糊）控制思想，使控制系统分散化、网络化、智能化，保证控制系统的可靠性和长期稳定性。
配料系统自动化控制系统控制的目的是提高整个配料过程的配比精度：即控制各种物料更精确地满足生产工艺要求。
我们通过对配料工艺分析，结合实际测试，引入先进的工业控制机和PLC和DCS控制系统，采用Fuzzy（模糊）控制思想，使控制系统分散化、网络化、智能化，保证控制系统的可靠性和长期稳定性。
控制系统功能包括：料仓给料量的检测（给料核子秤的计量）；系统联锁控制；系统流量控制；计量数据的集中处理。
系统特点：
1、设备选型
为了确保系统运行可靠，故障少，操作维护方便，在设备选择时，选择经过长期检验证明性能稳定可靠的设备来适应工业现场恶劣环境，保证系统的可靠运行。
2、系统组态
系统组态采用软件二次开发功能，除动态显示工作流程外，包括趋势图、棒图、历史数据等数据显示、报表、打印等功能。
3、易于扩充
系统保留必要的接口，为厂级管理、全部过程实现自动控制设计必要的接口与界面。
4、实用性强
系统具有自动、仪表室内手动、现场手动三类控制方法。
题目：自动配料控制系统的设计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，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。
基于PLC的自动配料系统设计摘要本文针对自动化配料系统的设计与实现展开研究，系统采用了PLC控制技术，以此来实现物料的自动配送，提高生产效率。
文中介绍了自动化配料系统的组成结构、PLC控制器选型、系统工作原理及软件开发等关键技术，为自动化生产提供了技术支持。
关键词：自动化配料系统；PLC控制技术；配料；软件开发；工作原理AbstractThis paper focuses on the design and implementation of an automatic batching system using PLC control technology to achieve automatic material delivery and improve production efficiency. The composition structure of the automatic batching system, PLC controller selection, system working principle, and software development are key technologies discussed. This provides technical support for automated production.Keywords: automatic batching system; PLC control technology; batching; software development; working principle一、引言随着工业自动化水平的提高，自动化生产逐渐成为了行业发展的趋势。
其中，自动化配料系统是一个比较重要的环节，对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
本文主要针对自动化配料系统进行研究，采用PLC控制技术，以此实现物料自动化配送控制，达到提高生产效率的目的。
完整版)基于PLC的自动配料系统毕业设计___的毕业设计论文旨在设计一种基于PLC的自动配料系统，以满足各种工业生产过程中自动化配料的需求。
该系统的主要技术指标包括配料精度、首尾滚筒距、常用带速、物料密度、灵敏度、准确度等级、综合误差、最大称量、最大安全负荷、最大称量极限过负荷、称重传感器输入信号范围、速度传感器输入信号范围和RS485串行通讯接口等。
二、工作内容和要求：该自动配料系统将完成三种物料的自动配比控制，采用主从比例控制方式。
PLC将实现各种物料下料量的采集、喂料装置的启停、物料下料量的控制。
组态操作界面将显示设备的运行、停车、故障，并要求显示每种物料的下料设定值和实际下料值。
通过界面上设置的启动、停车按钮实现整个系统的开停。
三、主要参考文献：本毕业设计论文参考了多篇文献，包括___和___的《PLC在白动配煤控制系统中的应用》、___、___和应力刚的《可编程控制器在配料自动控制系统中的应用》、___的《MPS课程项目》、___和___的《PLC在混料控料系统的应用》以及___的《自动配料系统的设计》等。
该自动配料系统将有助于提高生产效率，减少人工干预，降低生产成本，提高产品质量，满足工业生产过程中自动化配料的需求。
自动配料系统是一种重要的技术手段，可以根据设定的配比和流量控制各输入物料的瞬时流量，从而实现生产过程自动化和智能化。
本文旨在设计开发一种自动配料系统，以解决动态计量衡器的控制精度问题，提高生产效率和产品质量，推动国民经济的发展。
本文将讨论配料系统总体方案设计及选择、上下位机通信方案的选择、PLC控制系统设计、传感器设计和选型等内容。
设计任务将使用___的可编程序控制器及Wincc组态软件。
本文将详细论述设计方法，包括画出主电路、分配I/O地址、设计系统控制的程序框图、根据程序框图设计该系统的控制梯形图并写出指令表、上机调试通过以及利用Wincc组态软件对系统进行模拟运行。
基于PLC的水泥自动配料控制系统设计作者姓名：邱忠林专业名称：自动化指导教师：王洋讲师成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习《学位论文作假行为处理办法》（中华人民共和国教育部第34号令）、《成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）》（成理工教发〔2013〕30号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。
2.本人已认真学习《成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册》，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。
3.本人所提交的学位论文（题目:），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。
若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。
承诺人（学生签名）：20 年月日注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。
摘要随着科技的发展，现在许多的工厂都在使生产逐渐变得自动化、现代化，而可编程序控制器PLC的快速发展也为此做出了巨大的贡献。
本文针对水泥制造的环境恶劣等一系列情况，设计了一种基于PLC的水泥自动配料系统。
该系统由西门子的S7200型号的PLC作为测量和控制核心，西门子MM420变频器作为调速装置，采用了定量给料机作为称重装置，旋转编码器作为测速装置等。
采用固定时间采集重量和转速，并进行PID调节，能够实现水泥生产的在线动态称重并调节，增强了系统的抗干扰能力，提高了配料精度并减轻了工人的工作负担。
关键词：PLC 变频器自动配料PIDAbstractWith the development of science and technology, many factories are in production now became automation, modernization, and the rapid development of the programmable controller PLC also made great contributions for this purpose. In the light of the conditions and a series of cement manufacture, design a kind of cement automatic batching system based on PLC. The system by Siemens S7200 models of PLC as measurement and control core, Siemens SM420 inverter as speed regulating device, constant feeder is adopted as a weighing device, rotary encoder as speed measuring device, etc. Adopting fixed time gathering weight and speed, and the PID adjustment, cement production can be implemented on-line dynamic weighing and adjustment, to enhance the anti-interference.Keywords: PLC, Inverter, Automatic batching, PID目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................ I II 前言.. (1)1 水泥概述 (2)1.1 水泥的产生和发展 (2)1.2 水泥的分类 (4)1.3 水泥的生产工艺流程 (5)2 系统模型及总体设计 (7)2.1 水泥自动配料的原理分析 (7)2.2系统的模型分析 (8)2.3 系统的总体设计 (9)3 系统主要器件的介绍 (12)3.1西门子变频器简介 (12)3.1.1 MM420基本组成及特点 (12)3.1.2 MM420适用环境及优点 (13)3.2称重及测速装置简介 (14)3.3定量给料机简介 (15)4 PLC简介及控制系统设计 (17)4.1 PLC简介 (17)4.2 系统控制要求分析 (20)4.2.1 硬件介绍及信号传递 (21)4.2.2 PLC外部接线图 (24)5程序和组态 (27)5.1系统主程序设计 (27)5.2 子程序设计 (29)5.3系统监控画面设计 (30)5.3.1人机界面简介 (30)5.3.2 画面设计 (32)总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录1PLC接线图 (38)附录2自动配料系统程序 (39)A2.1 系统主程序 (39)A2.2系统子程序 (41)前言在现今的各种行业当中，自动化的生产制造已经随处可见了，在配料系统上的应用也在不断地提高、改进。
配料称重自动控制系统流程1. 引言配料称重是工业生产中常见的自动化控制系统之一。
它用于准确地将不同的原料按照一定比例混合，以满足产品的质量和工艺要求。
配料称重自动控制系统能够提高生产效率和产品质量的一致性，降低人为操作的误差和劳动强度。
本文将介绍配料称重自动控制系统的流程，包括系统的组成、工作原理和运行流程等。
2. 系统组成配料称重自动控制系统主要由以下几部分组成：2.1 称重传感器称重传感器是整个系统的核心部件，用于测量原料的重量。
常见的称重传感器包括电子称、压力传感器等。
传感器将测量到的重量信号转化为电信号，并传送给控制器进行处理。
2.2 控制器控制器是系统的控制中枢，负责接收传感器传来的信号，并根据预设的配比要求进行计算和控制。
控制器通常由专用的控制器硬件和相应的控制算法组成，可以实现自动化的配料称重控制。
2.3 操作界面操作界面是人机交互的接口，用于设置配比要求、监测系统状态和进行系统操作。
操作界面通常是基于计算机的图形化界面，提供直观友好的操作方式。
2.4 控制执行机构控制执行机构负责根据控制信号调节原料的出料量，以实现预设的配比要求。
常见的控制执行机构包括电动阀门、螺杆输送机等。
3. 工作原理配料称重自动控制系统的工作原理如下：3.1 数据采集系统首先通过称重传感器采集原料的重量信号。
传感器将信号转化为电信号，并传送给控制器进行处理。
3.2 配比计算控制器根据预设的配比要求，对不同原料的重量信号进行计算和比较。
根据计算结果，控制器生成相应的控制信号。
3.3 控制执行控制信号被传送到控制执行机构，控制执行机构根据信号的大小调节原料的出料量。
控制执行机构可以调节电动阀门的开关状态或螺杆输送机的转速等。
3.4 过程监控与反馈在控制执行的过程中，系统会不断地采集和监测原料的重量变化。
控制器通过与预设的控制策略进行比较和分析，判断系统的工作状态是否正常。
如果系统发生异常，控制器会及时发出报警信号，提醒操作员进行处理。
自动配料控制系统论文自动控制系统论文
DeviceNet现场总线在饮料配料控制系统的应用
摘要：文章从介绍现场总线DeviceNet系统的组成以及基本概念出发，对基于Allen-Bradley SLC系列PLC控制的饮料配料控制系统的硬件组成和软件设计进行阐述。
依据现场应用情况总结DeviceNet现场总线系统的优点。
关键词：现场总线；DeviceNet；饮料配料控制系统；PLC；变频器；自动控制；总线故障分析
DeviceNet是20世纪90年代中期发展起来的一种基于CAN(controller Area Network)技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络。
最初由美国Rockwell公司开发应用。
饮料配料系统是饮料生产的关键设备，其控制系统的性能与可靠性直接影响到生产的产品品质。
自动化的饮料调配系统是一个多工艺，多环节的多任务组合系统，依照按设定的工艺要求对整个饮料生产过程中的原材料溶解，过滤，均质，灭菌过程进行控制，准确地对料位、温度、压力等关键参数进行自动调节，并连续稳定的进行产品的输出。
利用可编程控制器PLC结合DeviceNet现场总线对整个饮料的处理和输送过程进行监控，并对系统故障进行记录、显示及警报输出。
一、DeviceNet网络的特点及硬件基础
DeviceNet顾名思义就是设备网，和现在使用的众多其他总线系
统一样，DeviceNet的目的也是用DCS系统代替原先的集中自动控制系统，降低系统成本并提高可靠性。
(一)DeviceNet的许多特性沿袭于CAN
CAN，总线是一种设计良好的通信总线，它主要用于实时传输控制数据。
DeviceNet的主要特点是：短帧传输，每帧的最大数据为8个字节；无破坏性的逐位仲裁技术；点对点、多主或主/从通信方式；采用CAN的物理和数据链路层规约。
(二)DeviceNet是一种简单的低成本的通讯总线网络解决方案
它将工业设备(如：限位开关，光电传感器，阀组，马达启动器，过程传感器，条形码读取器，变频驱动器，面板显示器和操作员接口等)连接到网络。
在提供多供货商同类部件问的可互换性的同时，减少了配线和设备安装的成本和时间。
DeviceNet不仅使设备之间以一根电缆互相连接进行远程I/O通讯，改善了设备间的通讯响应时间，更重要的是它还能够进行报文通信。
在I/O通讯的同时实现设备的设定及监控。
(三)DeviceNet是一个开放的网络标准
规范和协议都是开放的，供货商将设备连接到系统时，无需为硬件，软件或授权付费。
任何对DeviceNet技术感兴趣的组织或个人都可以从开放式DeviceNet供货商协会(ODV A)获得DeviceNet规范，并可以加入ODV A，参加对DeviceNet规范进行增补的技术工作组。
(四)协议
除了提供ISO模型的第7层(应用层)定义之外，DeviceNet规范还定义了部分第1层(物理收发器)和第0层(传输介质)。
下图为DeviceNet在ISO模型中的相关层。
对DeviceNet节点的物理连接也作了清楚的规定。
连接器、电缆类型和电缆长度，以及与通信相关的指示器、开关、相关的室内铭牌都作了详细规定。
DeviceNet使用“生产者-消费者”通讯模型。
DeviceNet发送节点生产网络上的数据，而DeviceNet接收节点则消费网络上的数据；两个或多个设备之间的通信总是符合基于连接的通讯模式。
(五)网络拓朴结构
DeviceNet的网络拓扑和ISO11898规定的CAN的网络拓扑是一样的，支持总线型树型和星型拓扑。
在网络的起点和终端必须配有121欧姆的终端电阻，用来维持总线的电气平衡。
(六)传输特点
DeviceNet网络电缆传送网络通讯信号，并同时可以给网络设备供电。
总线供电时，粗缆和扁缆最大总电流8A，细缆最大电流3A。
或使用独立电源供电。
DeviceNet网络最大节点数是64个，可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps~500kbps三种。
通讯速度和线缆的长度有关。
DeviceNet网络一般由主干缆和支线缆组成，而电缆类型有粗缆，细缆和扁平电缆，不管粗缆和细缆都可以作为主干缆和支线缆，不同的是，粗缆和细缆作为主干缆和支线缆的最大长度不同。
由于DeviceNet网络对于单个分支和总的支线长度都有严格要求。
因此，在考虑网络布线时，最好是采用标准总线形式的拓扑结构，使总线变的弯曲来尽量减少分支的长度。
DeviceNet设备的物理接口可在系统运行时连接到网络或从网络断开，并具有极性反接保护功能。
可通过同一个网络，在处理数据交换的同时对DeviceNet设备进行配置和参数设置，这样使复杂系统的试运行和维护变得比较简单；而且现在有许多的高效工具供系统集成者使用，开发变得容易。
(七)DeviceNet线缆定义
(八)DeviceNet连接器
(九)DeviceNet设备的EDS-文件
为了实现同类设备的互用性并促进其互换性，同类设备间必须具备某种一致性，即每种设备类型必须有一个标准的模型。
设备描述(Device Profiles)通过定义标准的设备模型，促进不同厂商同类设备的互操作性，并促进其互换性。
ODV A已经规定了一些工业自动化中常用产品的设备描述。
例如，通用I/O(离散或模拟)、驱动器、位置控制器等。
在DeviceNet规范中设备描述分为3个部分：
第一，设备类型的对象模型。
对象模型定义了设备中所必需和可选的对象分类。
对象模型还指定了实现的对象实例的个数，这些对象如何影响设备的行为，及其与这些对象的接口。
第二，设备类型的I/O数据格式。
在设备描述中指定了I/O数据的格式。
通常也包括组合对象的定义，组合对象属性包括了特定的数据的映射。
第三，配置数据和访问该数据的公共接口。
描述了配置数据以及数据的公共接口实现。
通常包含在电子数据文档(EDS)中，EDS包含在设备的用户文件中。
DeviceNet规范规定了电子数据文档(EDS)的格式，EDS文件提供访问和改变设备可配置参数的所有必要信息。
当使用电子数据文档(EDS)时，供货商可以将产品的特殊信息提供给其它供货商。
这样可以具有友好的用户配置工具，可以很容易的更新，无需经常修正配置软件工具。
二、饮料配料控制系统组成
完整的饮料配料系统由热水溶糖系统，提取过滤系统，辅料溶解添加系统，定量混合系统等组成。
该控制系统是一个DeviceNet的现场总线控制系统。
系统的网络配置如下图所示：
主可编程控制器CPU是AB公司的SLC504，人机界面为西门子MB170移动操作屏通过一个RS422连至AB-SLC504。
移动操作屏方便操作员现场控制调配工艺过程。
DeviceNet网络的通讯波特率为500KB/S。
从站包括有AB公司的FlexI/O现场10，电机驱动为
DANFOSS带DeviceNet协议的VLT5000系列变频器，气动阀采用FESTO的紧凑型DeviceNet协议阀岛CPV系列。
采用AB的1747-SDN扫描模块。
用Rockwell的DeviceNet组态软件RSNetWorx for DeviceNet配置现场模块的I/O地址。
I/O信息报文采用轮询方式传递。
现场I/O根据系统功能的分类，进行了模块化分组设计，使各块工艺流程和自控系统相对独立，可以满足复杂系统的多任务协同安装调试工作，提高了工作效率。
三、结语
采用了DeviceNet现场总线的控制系统，具有布线简单，现场安装调试方便，运行可靠，维护方便快捷的优点，不仅降低了成本，而且提高了设备的运行效率，提高整个系统的高效稳定运行，减少后期维护。
参考文献：
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