饲料配料自动控制系统设计
微机自动配料控制系统设计
第1章绪论1.1 课题背景及其意义配料工序是化工、食品、建材等工农业生产中的一个重要环节，也是化工、食品、建材等工农业生产中的一个重要源头工序。
饲料生产需要由各种原料按一定的比例进行混合，配料质量控制的优劣直接关系着牲畜的生长。
如果配制料的质量达不到要求，轻则造成原料、能源的浪费，重则影响产品的质量和产率，并且有些重要生产岗位的配料失误甚至会给整个生产酿成事故。
因此，配料精度的高低和配料速度的大小制约整个生产的产品质量和产量.应对配料过程的质量和产量拉制给予足够重视。
微机配料控制系统是饲料配料工艺过程控制和质量控制的关键环节之一。
微机配料控制系统可以按照设定配比和流量控制各输入物料的瞬时流量，从而达到控制各种产品的质量和产量的目的；同时它也是实现生产过程自动化和智能化、企业的科学管理、安全稳定生产和节能降耗的重要技术手段，微机配料控制系统在生产中的应用不仅可以提高配料质量和产量，也大大减轻了岗位工人的劳动强度，提高了生产效率。
因此，优化设计研制技术先进、设备成熟、经济实用的微机配料控制系统至关重要。
1.2 微机配料控制系统的现状1.2.1 从配料系统总体控制方式分析现状随着计算机技术和微电子技术的发展，微机配料控制系统的发展经历了人工手动控制、机械电气控制、单片机控制、工业控制计算机集中控制等几个阶段。
在第一阶段中，微机配料设备庞大，各设备之间互不联系，或联系甚少，由现场的操作人员决定是否要调整控制器。
一个操作人员只能监视和操作一个至两个计量秤，并且手工记录配料的相关数据，在很大程度上产品的质量取决于操作员熟练程度[1]；在第二阶段，随着电子管、晶体管技术的飞速发展，逐渐出现了各种小型化的微机配料电动组合仪表。
但电动组合仪表也存在着两大问题，一是电噪声的问题比较严重，为克服噪声，不得不采用极为复杂的电子线路；另一个问题由于微机配料系统所控对象所处环境常常都很恶劣，电子元器件的老化严重，抗干扰的能力和可靠性不高，单片机配料系统是在大规模集成芯片技术成熟基础上应运而生的[2]。
配料系统控制方案.ppt
模拟量扩展模块 EM231 CN
模拟量扩展模块 EM231 CN
配料系统PLC控制方框图
❖ NO1. 配料配方通过触摸屏输入PLC，PLC根据配方中相应配料桶的料 位传感器获取料位信息，判断是否配料充足（PLC可根据获取的料位信 号，与触摸屏通信实施报警）。
❖ NO2. PLC驱动称重小车到达相应的料桶下面，称重小车的位置由限位 开关来控制。小车到达指定位置后，PLC发出信号，通过继电器控制相 应的接触器闭合，驱动变频器高速（60r\min）带动给料--破拱电机，实 现取料动作。
❖ 2.1：人机操作界面（HMI）
❖ 人机操作界面选用西门子S7-200专用触摸屏，型号6A6V 640-0CA11-0AX0 TP177micro触摸式（2761.44元\台）,支持四种蓝色色调320x240像素，通讯口 为一个RS-485口。主要作用:配料配方的输入，配料系统的称量监控和参数设定。 利用与触摸屏配套的组态软件WinCC flexible，对其控制界面、图像参数或曲线 进行离线编辑，并通过串行通讯口下载到触摸屏，使其可以实现按键输入、画面 切换和显示、数值输入和显示以及LED报警显示。
❖ 2.2 PLC： ❖ PLC采用西门子S7系列CPU224型号，继电器输出型。 ❖ PLC需要接受来自8个料桶里料位传感器的信号，需外设两
个模拟量扩展模块，型号EM231 CN。PLC的作用：接受来 自触摸屏的输入信号、料位传感器的信号、行程开关的信号 和电子秤的质量信号，经过运算处理，向触摸屏输出料位报 警和取料状态信号、输出取料执行信号、向称重小车输出驱 动信号。 ❖ 2.3自动称量设备: ❖ 自动称量设备主要包括两部分：自动称量小车、电子秤和数 字显示器。
接触器 （正反转）
饲料厂配料自动控制系统
饲料厂配料自动控制系统摘要饲料生产在我国的工业发展过程中占有重要的地位，而配料工序又是重中之重，其配料精度直接影响着饲料产品的质量。
随着现代电子技术的发展和电路集成度的大幅度提高，工业器件及芯片在功能及结构上均发生了很大的变化，为研究高精度的自动控制系统提供了可能性。
在对饲料生产工艺流程和称重过程进行深入分析的基础之上，结合实际，对系统进行了部分设计。
硬件方面：据系统对精度等的要求选择了运行所需器件，尤其是传感器、A/D采集卡的选择；设计了传感器电源电路、信号处理电路，并对传感器的串并联进行了比较，此外还设计了驱动电动机等执行机构的电路；简要介绍了抗干扰措施及接地需注意的一些问题。
关键词配料精度；传感器；采集卡针对饲料厂的生产现状，我们在原有饲料生产的控制过程中，研究适用的自动控制管理系统。
该系统的实现，能为饲料加工行业提高质量水平节省大量的人力、物力，大幅度提高劳动生产率，并且是生产优质饲料的可靠保障。
1 系统总体方案设计1.1 系统的总体结构本系统采用工控机全控方式，即以工控机为核心，通过输入输出卡，通讯板卡等与传感器，中间继电器等相连，工控机程序控制中间继电器的动作，再由中间继电器的动作来控制控制电动机启停的的接触器以及各个阀门的电磁线圈等，完成投料、放料等各个生产环节，处理各项生产管理数据及远程联网等功能。
系统框图如图1所示。
1.2 系统的工艺流程主要工艺设备：①螺旋给料机—用于输送和分配原料；②电子配料秤—用于饲料称重；③电动闸门—用于控制进料；④料位器—用于检测控制筒仓里原料的料位；⑤混合机—用于把各种不同品质的饲料进行混合。
系统工艺流程简介：1-8号配料仓分别装有不同品质的8种原料（本文以8个料仓为例进行分析）；1-8号上面8个料位器分别用来检测1-8号配料仓中原料是否充足，如原料供给达到此位置，料位器给出信号，控制此料仓的卸料阀门关闭，停止卸料；9-16号下面8个料位器分别用来检测1-8号配料仓是否缺料，如原料供给达到此位置，料位器给出信号，控制此料仓的卸料阀门打开，开始卸料；1-8号螺旋给料机负责将各对应配料仓中的原料按配方分别送往电子配料秤；电子配料秤由称重传感器实时检测重量，所需各种原料达到重量后，控制电子配料秤开门机构闸门打开，据配方工艺原料完全进人混合机后，电子配料秤开门机构关上闸门；混合机电机启动混合饲料，据配方工工艺要求搅拌一定时间后混合机电机停止，混合机开门机构电机正转，打开混合机闸门，饲料送往下一工序。
自动配料控制系统设计开题报告书
自动配料控制系统设计开题报告书一、设计背景和意义目前，在食品加工行业中，配料控制是一个关键的环节，对于产品的质量和稳定性有着重要的影响。
传统的配料控制方式依赖于人工操作，容易受到人为因素的影响，存在一定的不稳定性和误差。
为了提高配料的准确性和稳定性，自动配料控制系统应运而生。
自动配料控制系统能够在加工过程中根据需要自动添加正确的配料，并实时监测和调整配料的量，从而保证产品的品质和稳定性。
该系统具有速度快、准确度高、可靠性强等优点，能够大幅度提高配料的效率和准确度，减少人工操作的错误和疏忽。
二、设计目标和内容本设计的目标是设计一个高效、智能的自动配料控制系统，通过对原料的实时监测和分析，自动调整配料的含量，保证产品的质量和稳定性。
具体的设计内容包括以下几个方面：1.原料检测和分析：通过传感器对原料进行实时监测和分析，获取原料的含量和质量数据。
2.配方管理：设计一个配方管理系统，根据产品的要求和配料的特性，确定合适的配方，并将其存储在系统中。
3.自动配料控制：根据产品的配方要求和原料的质量数据，自动计算和调整配料的含量。
4.过程监控和调整：实时监测配料过程中的关键参数，如温度、压力等，并根据需求进行调整。
5.故障处理和报警系统：设计一个故障处理和报警系统，及时发现和处理系统故障，确保系统的稳定运行。
三、设计方法和技术1.传感器技术：利用先进的传感器技术对原料进行实时监测和分析，获取原料的质量和含量数据。
2.控制算法：设计合适的控制算法，根据产品的配方要求和原料的质量数据，计算和调整配料的含量。
3.数据处理和分析：将传感器获取的数据进行处理和分析，得出配料的准确含量，并进行合理的调整。
4.人机界面：设计一个友好的人机界面，方便操作员进行参数的设定和监控。
5.故障处理和报警系统：设计一个故障处理和报警系统，及时发现和处理系统故障，保证系统的正常运行。
四、设计计划和预期成果本设计计划分为以下几个阶段进行：1.需求调研和分析：对于自动配料控制系统的需求进行调研和分析，确定系统的功能和性能要求。
完整版)基于PLC的自动配料系统毕业设计
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。
自动配料系统课程设计
自动配料系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动配料系统的基本原理与组成，掌握其工作流程及关键参数。
2. 学生能够描述自动配料系统在不同行业中的应用场景，并解释其重要性。
3. 学生能够掌握与自动配料系统相关的计量、控制及传感器的使用方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计简单的自动配料系统方案，并进行模拟操作。
2. 学生通过小组合作，解决自动配料系统在实际应用中可能遇到的问题，提升问题解决能力。
3. 学生能够运用信息技术工具，对自动配料系统进行数据收集、处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术及创新实践的兴趣，增强学习动力。
2. 学生通过团队协作，培养合作意识，提高沟通与协调能力。
3. 学生能够关注自动配料系统在工业生产中的实际应用，认识到科技对提高生产效率的重要性。
课程性质分析：本课程为技术应用型课程，结合理论知识与实践操作，帮助学生掌握自动配料系统的基本原理与操作技能。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，课程内容需与学生的认知发展水平相符，注重培养学生的动手能力、问题解决能力和团队协作精神。
教学要求：1. 教学过程中注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 教师需引导学生主动参与，激发学生的学习兴趣，培养其自主探究能力。
3. 教学评估应关注学生在知识、技能及情感态度价值观方面的具体表现。
二、教学内容1. 自动配料系统的基本原理与组成- 自动配料系统的定义与分类- 系统的主要组成部分及其功能- 工作流程及关键参数介绍2. 自动配料系统在不同行业中的应用- 食品工业中的应用案例- 化工行业中的应用案例- 其他行业中的应用案例3. 自动配料系统的关键技术与设备- 计量技术：容积式、重量式计量- 控制技术：PLC、DCS控制系统- 传感器技术：压力、流量、料位传感器4. 自动配料系统的设计与操作- 系统设计原则与要求- 设计步骤及注意事项- 模拟操作实践5. 自动配料系统的故障排除与维护- 常见故障分析及解决方法- 系统的日常维护与保养- 故障预防策略教学内容安排与进度：第一课时：自动配料系统的基本原理与组成第二课时：自动配料系统在不同行业中的应用第三课时：自动配料系统的关键技术与设备第四课时：自动配料系统的设计与操作（1）第五课时：自动配料系统的设计与操作（2）第六课时：自动配料系统的故障排除与维护教材章节及内容列举：第一章 自动配料系统概述第二章 自动配料系统的组成与原理第三章 自动配料系统的应用案例第四章 自动配料系统的关键技术第五章 自动配料系统的设计与操作第六章 自动配料系统的故障分析与维护三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对于自动配料系统的基本原理、组成、关键技术与设备等理论知识，采用讲授法进行教学。
自动配料控制系统的设计
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。
饲料厂自动配料系统的设计
配 料 ， 产 效 率 低 。２ 多 采 用 传 统 控 制 算 法 更 本 无 法 满 足 高 生 ）
精 度 的配 料 要 求 。３ 大 部 分 配 料 现 场 工 作 环 境 恶 劣 ， 度 大 ， ） 强
ｄ ｃｄ ｔ ｅ ｅ ｅ ａ ｌｎ ｆ ｄ ｓｇ ｏ ｘｕ ｅ ｏ ｔ ｌ ｙ ｔｍ ， ａ ｉ ｎ ｎ ｕ ｔ ａ ｃ ｎｒ ｌ ｏ ｕｅ ａ ｄ ｉ ｇｅ ｃ ｉ ｅ ｉ ｅ ｈ ｇ ｎ ｒ ｌ ｐ ａ ｏ ｅ ｉ ｎ ｆ ｍｉｔ ｒ ｃ ｎ ｒ ｓ ｓ ｏ ｅ ｔ ｔ ｓ ｈ ａ ｉ ｄ ｓ ｉｌ ｏ ｔｏ ｃ ｍｐ ｔｒ ｎ ｓ ｌ－ ｈ ｐ ｒ ｎ
第 ２ ０卷 第 ｌ ２期
Ｖｏ．０ １ ２
Ｎｏ １ ．２
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔ ｉ ｓｇ ｎ ｉ ｅ ｒ ｏ ｎ
２１ ０ ２年 ６月
Ｊ ｎ ２ １ ｕ．０２
饲料 厂 自动 配料 系统 的设计
刘 艳 荣
（ 疆轻工职业技 术学院 新 疆 鸟鲁木 齐 ８０２ ） 新 ３ ０ １
ｏ ｏ ｔｏ ｆｃ ｎｒｌｏ Ｉ ，ａ ｔｓ ｓ ｍｓ ｄ ｎ ｍｉａｌ ｅ ｕａｅ ａ ｄ ｏ ｔ ｌｐ ｒｍｅｅ ｆ ｃ ｎｒｌｏ ｏ ｔ ｆ ＰＤ ｏ ｎ ｙ ｔ ｙ ａ ｃ ｌ ｒｇ ｌｔ ｎ ｃ ｎｒ ａａ ｔｒ ＫＰ，ｉ ｎ ｄ， ａ ｄ ｆ ａｌ ａ ｅ ｙ ｏ Ｔ ａ ｄ Ｔ ｎ ｎ ｌ ｈｓ ｉ ｙ
摘 要 ： 对 原 饲 料 厂 配 料 精 度 低 、 率低 的 问题 进 行 改 造 ， 用 两级 分 布 式 微 机 配 料 控 制 系统 ， 对 配 料 系 统 的 软 、 针 效 采 病
饲料生产线自动化控制系统的设计(1)
上传通讯信息。上位机和ＰＬＣ之间采用主从轮询控制方式，上 位机作控制主站，ＰＬＣ作控制从站，根据控制规模可由一台或多 台组成。称量检测单元采用高精度Ｓ型称重传感器、称重变送 器、和Ａ／Ｄ模块组成，配料称斗上安装了３只称重传感器。计算 机通讯单元由通讯卡、通讯协议软件、通讯转换器、电缆及接头 组成，控制规模不同形式有所区别。控制单元由电气控制电路组 成，ＰＬＣ通过输出点控制电气电路按程序工作，控制单元控制配 料绞龙起停、称斗放料、混合机计时、手自动转换、手动控制、状 态设定、报警输出等。
Ｓ７—２００ ＰＬＣ作下位机，接受处理上位机传递的控制指令及控
述缺点外，还存在以下缺点：④抗电磁干扰能力差，测量值经常波 动，系统稳定性差。②计算机的输入、输出板受外界影响，经常损 坏，尤其输出板更容易损坏，后期维护工作量大，维护费用高。⑧
控制集成程度过高，并且计算机系统本身的稳定性有限，一旦计
算机出现故障，整个自动控制系统瘫痪。④计算机寿命短。随时间
《工业控制计算机）２００５年１８卷第１１期
饲料生产线自动化控制系统的设计
孟庆才 王焕荣
赵宝国
（河北裕丰实业股份有限公司，衡水０５３０００）
摘要
介绍了饲料生产线电气设计、计算机自动配料、自动打包及计算机通讯技术在饲料生产线的应用、软硬件设计。 关键词：饲料流水线，电气控制，ＰＬＣ，自动配料，自动打包，控制系统，现场总线控制，通讯技术 ２００２年５月，兴亚饲料公司新建一条饲料生产线，生产工 艺流程、电气配套设计及自动化控制设计由本公司独立完成，开 发了具有独特特点的计算机与ＰＬＣ总线控制１９动配料系统、自 动打包控制系统。 １计算机自动配料控制系统 １．１方案设计 计算机自动配料是饲料生产的核心工序，直接影响饲料产 品质量。目前国内计算机配料同类系统中，主要有在三种形式。 １）一种形式是ＰＣ机＋数据采集卡＋配料绞龙点动配料方式。 这种方式主要由计算机、数据采集卡、外围继电器、接触器等外 围电路组成。配料时通过Ａ／Ｄ转换，将称重信号送人计算机，然 后计算机根据配方，直接通过插在内部插槽的输出板，信号放 大，直接驱动继电器、接触器吸和断开。采用工业控制机直接控 制绞龙配料控制方式，硬件投资较低、控制形式简单，配料采用 点动配料形式，但存在一个缺陷，即随机误差很大。我们曾做过 实验，如采用点动配料形式，点动时间即使控制在Ｏ．１ｓ，较轻的 物料如烘干的酒精糟下料绝对误差大于０．７ｋｇ，比重较大的石 粉下料误差则在１．５ｋｇ以上。这种控制方式，在配料过程中不断 地靠继电器、接触器反复吸合，这样会产生了较大的电感电势和 电磁干扰，造成计算机控制输出板等器件损坏。这种系统主要应 用在对配料精度要求不高的场合，正逐渐淘汰。 ２）另一种形式是ＰＣ机＋数据采集卡＋变频器＋配料绞龙点 动配料方式。目前是国内采用最多的控制形式，最具中国特色。 采用工业计算机直接控制驱动电路工作，改善了点动配料的不 足，使配料精度提高，具有一定的性价比。目前，大多还是采用 ＤＯＳ操作系统，由Ｃ语言开发的系统，系统界面较差，系统的网 络通讯功能和管理功能有限，人机交互不方便。通过对控制软件 的改造及更换操作系统，在理论上可望提高系统运行可靠性。 第一种和第二种配料控制形式由于都采用了计算机＋数据采 集板的方式，由计算机直接控制外围电路工作，它们除具有以上 通讯的控制模式。上位机采用工业计算机，下位机一般采用智能 数字模块或ＰＬＣ。系统采用先进的计算机控制技术与多层次网 络结构＋先进的控制算法对生产工序进行控制。这是自动化领域 先进的控制形式，它结合了计算机的通讯和管理功能强、存储能 力大的优势特点和智能数字模块或ＰＬＣ现场控制功能强、稳定 性高的特点，有效避免了计算机集中控制的缺陷。这种系统稳定 性很高，上位机可兼容多种通讯协议（如ＴＣＰ／ＩＰ协议等），便于 下一步与管理网络联结，这种控制方式是国内饲料生产线自动 化控制的主流方向。这种方式设备投资较大，除了较高的硬件投 资外，还需较高的软件开发费用。在下位机采用ＰＬＣ性能的可 靠性高于采用智能数字模块，一般ＰＬＣ连续工作寿命可达１０ 年以上。我们在该系统中采用工业计算机＋ＰＬＣ的分布总线控 制的方式。该系统由我公司自己独立设计，软件开发费用低，基 本上只投资硬件，设备投资不会增加太多。具有良好的设备替换 性。整套设备全部采用了标准器件，如上位机可进行软件升级， 或用更高档的计算机代替原计算机，系统不受影响。下位机由 ＰＬＣ及模块组成，即使损坏的情况下，可直接更换。 １．２主要工作过程 首先计算机根据生产工艺单把相应的配方和生产工艺参数 传递到下位机ＰＬＣ，生产开始后，由下位机ＰＬＣ根据配方参数 及下料顺序，控制变频器启动配料绞龙工作，称重信号由ＰＬＣ 检测。称量完成后，配料秤斗门自动打开，当混合机内有料时，秤 斗门等着混合机放料关门到位后打开。秤称斗开门时间到达后， 检测称斗上的余料，当余料超过设定的限制值，系统进行报警， 秤称斗门不关闭；当低于限制值，秤门关闭。称门关闭到位后，如 果没有达到预定生产批次，配料继续，同时发出添加预混料和油 脂添加信号。预混料添加完成应答复位后，混合机开始混合计 时，达到混合时间后，混合机根据缓冲斗的料位情况开门放料。 混合机开门记时，开门时间到达后，混合机门自动关闭，等下一 批料落下后，开始新一轮的循环。在整个生产过程中，由ＰＬＣ控 制现场所有设备，工控机通过与ＰＬＣ通讯方式监控ＰＬＣ的运 行状况，并在线记录生产数据，提供报警、数据汇总查询、文档打 印等。另外，粒料打包机ＰＬＣ和粉料打包机的ＰＬＣ也可以通过 通讯电缆直接和自动配料的ＰＬＣ相连，进而与上位机通讯，在 控制室监控自动打包系统运行。 １．３硬件设计 该控制系统主要由工业控制机、ＰＬＣ、现场控制屏丁Ｄ２００、 称重信号检测单元、重量信号处理单元、计算机通讯单元、输入 控制检测单元、输出控制单元等组成。研华工业控制机作上位 机，负责下位机运行监控、数据记录查询、配方管理、参数处理传 递、异常报警记录、文档管理打印，计算机网络通讯等；西门子
自动配料系统模拟设计
自动配料系统PLC控制模拟前言在现代社会和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展，在工业生产中的运用以趋向于自动化生产。
这样可以大大提高生产的效率与机器化。
但自动化生产过程的逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。
本设计针对我国工业生产业的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于配料生产中进行逻辑控制，这样大大提高了生产的效率与机器化的工作，也为工厂降低了成本，在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和社会效益，达到了理想的目的。
该电梯控制系统具有自动检测物料的满与否、顺序启动、顺序停止和自动应对障故等功能，具有集选控制的特点。
在介绍自动配料系统控制基本结构的基础上，深入分析了工业生产中的工作原理，阐述了PLC的优点及特点，重点分析了传送带的硬件设计和软件设计，研究并提出了基于PLC配料控制系统设计的实现方案，最后对本论文的研究内容进行了总结与展望。
第1章功能说明红灯L2灭，绿灯L1亮，表明允许汽车开进装料。
料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开启进料（D4亮）。
当S1置为ON（料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。
电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。
1.1.2 装车控制装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S后，再启动启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才打开出料阀（D2亮），物料经料斗出料。
当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。
同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。
1.1.3 停机控制按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。
1.1.4 出错处理当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业设计中文摘要毕业设计外文摘要目录1 绪论 (2)1.1 课题的研究背景和意义 (2)1.2 配料控制系统的现状 (2)2 饲料配料系统总体设计 (4)2.1 影响配料精度的因素 (4)2.2 系统控制要求 (5)2.3 饲料配料的工艺流程 (5)2.4 系统硬件构成 (6)3 系统硬件设计 (7)3.1 系统硬件选型 (8)3.2 称重模块设计 (17)3.2 PLC选型 (21)3.3 系统电路设计 (25)4 PLC程序设计 (30)4.1 PLC的编程语言特点 (30)4.2 PLC的语言类型 (30)4.3 PLC程序设计 (32)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1 绪论1.1 课题的研究背景和意义目前饲料厂发展日益壮大，由小型化向集团化发展，企业市场份额逐渐扩大，与此同时，市场对产品质量的要求也越来越严格,导致产量与精度的矛盾越来越突出，对软件界面的可操作性、容错性、可恢复性、智能性和稳定性提出了更严格的要求。
过去以单片机为主的配料系统已经成为了企业日常生产管理,及进行信息化改造的制约因素,因此迫切需要一套全新的系统来满足企业需求[1]。
PLC 是微型计算机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是一种以微处理器（CPU）为核心作为数字控制的专用工业控制机。
PLC 在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术，是改造传统工业生产设备最理想的优选智能化控制器，现已成为现代工业控制的三大技术支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）之一，在各行各业的工业控制中得到了广泛应用[2]。
自动化饲料生产系统是一个多输入、多输出的系统，通过采用现代化的电子技术、自动控制技术和计算机网络技术等，实现各条配料输送线的协调和实时控制，对料位、流量进行及时准确地监测和调节，有效降低了操作人员的劳动强度。
1.2 配料控制系统的现状一套能够稳定连续生产的配料装置是靠一套高可靠性的控制系统来保证其正常工作的。
工作中，此系统能够进行不同状态的切换，如：全自动，半自动，手动。
生产过程中出现事故时，还应具有事故报警装置，并且能正常投用。
总体来说，配料控制系统有下列几种：直接数字控制系统，集散型控制系统，现场型控制系统。
1）直接数字控制系统直接数字控制系统(Direct Digital Control 简称 DDC)，DDC 能够提供诸如现场采集数据，逻辑运算，通过开关量发出指令信号等一系列功能。
并且，DDC 是闭环控制系统，能够实现在线实时控制，分时方式控制，灵活和多功能控制等控制模式。
DDC 系统的核心部件是计算机，并且要求配置较高[6]。
DDC 系统对于计算机的依赖程度是比较大的，一旦计算机系统出现故障，DDC 整体将失去作用，而导致整体系统的可靠性失灵。
因而这种集中控制，集中管理的方式越来越无法满足用户的需要，这样就迫切需要一种分散控制系统的出现来改变这种局面。
那么这种系统就是后来的“信息集中，控制分散”的集散型控制系统[6]。
2）集散型控制系统集散型控制系统(Distributed Control System，简称 DCS)又称分散式综合控制系统。
它是利用微处理器来对整个的生产过程进行集中管理，分散控制的。
包括操作，监视，报警，处理等等项目的实施，提高了控制系统的可靠性[6]。
DCS 系统中有上位机和下位机之分，两者的关系密切，它们通过信息交换和传输来实现监视，管理，及分散控制，这样就避免出现数据拥堵的现象从而导致的控制系统可靠性不高的弊病产生[6]。
DCS 控制系统主要分为信息管理层，控制层，现场设备层，指令由管理层发出，通过控制器进行数据传输和交换，再通过 I/O 执行器和现场执行装置，完成整个控制功能。
另外，现在的集散控制系统越来越多的与网络技术相结合，各厂家与网络运营研发机构的合作，使 DCS 系统的厂商互联性大大降低，从而影响到整个 DCS 的开放性和通用性。
因而更高级的现场总线控制系统就孕育而生[6]。
3）现场总线控制系统现场总线控制系统(Fieldbus Control System，简称 FCS)出现在上世纪八十年代的发达国家，PLC 与 DCS 的完美结合，便产生了具有革命性的 FCS 控制系统。
现场总线控制系统是将现场的网络设备和一些仪表以及各个控制器进行互联，在现场设备的层面上设置控制功能，这样就使得控制功能能够具有彻底分散的分布特征，从而实现设备的分散控制。
近些年来自动控制技术的不断发展，无论是PLC 系统还是 DCS 系统，甚至 FCS 系统都在不断完善着自己而发展，各系统之间既相互联系，又有本质的区别；各系统凭借自己独有的设计理念和方法，不断向前发展。
现如今，随着大型网络控制系统的出现，使各个系统之间的差别也越来越小，相互配合，交互使用的范围也大大提升[6]。
FCS 的关键特征：FCS 系统是以数字智能化的现场设备作为基础的。
FCS 系统的核心是总线协议。
FCS 系统的实质是在工作现场处理信息。
这种系统减少了现场接线、布线的次数，各个仪表之间能够实现一表多用，并且系统设备间具有了更好的兼容性，增强了控制能力，并简化了系统[6]。
2 饲料配料系统总体设计2.1 影响配料精度的因素工业配料系统指将几种不同的生产原料，按照生产要求的比例进行混和，加工成产品的过程,在医药、化工、食品、饲料等生产领域都具有广泛的应用。
在工业配料控制系统中,高精度和高速度配料对产品质量很重要。
由于许多控制过程都存在机理复杂、滞后大、超调，控制对象具有非线性和时变等特点,采用常规控制算法难以适应参数变化及干扰因素的影响,给测试带来了困难，同时控制效果也不理想。
随着科学技术的发展,对复杂和不确定性系统实行自动控制的要求不断提高,使得现代控制理论的局限性日渐明显。
为了克服理论和应用之间的矛盾，除了加强生产过程的建模、系统辨识、自适应控制等研究外，试图面向工业配料过程的特点，发现各种对模型要求低、在线计算方便、控制效果好的控制方法和算法。
国内提出了一种建立以人的经验、模糊自适应控制为基础的新型控制系统，将传统专家系统知识库中的模糊规则转换到智能配料控制系统中，无需建立精确的数字模型，就能够处理控制过程中的不确定信息，同时实现并行处理。
一般的增量式配料使用称料斗接收原料，称量完一种物料后不排空料斗,只将电子秤内部计数值清零，再接收另一物料。
在供料机械设备停止给料后，还将有一部分物料在空中落入称量料斗中，这些余料称为落差。
由于有落差的影响，所称物料重量的设定值应为需配制的物料标准重量减去落差值。
不同的原料，其比重和流动性都有不同，料仓内料位的高低会产生下料不均的现象,下料速度快慢等,都会使空中落差产生变化。
另外，称量仪表的反应速度，下料的平稳性都会对称重结果产生影响。
由上述分析可看出，给料机停止给料后，由高度落差引起空间物料的不确定性是影响最终物料配制精确度的直接因素。
若能精确估计终止给料时刻空间物料量而提前终止给料，就能保证最终配料结果在给定的误差范围内。
根据饲料厂重复批量称量的特点，利用大量已有的称量误差数据对空间物料量进行模糊自适应补偿控制，自动控制系统可以保证物料误差在最小范围内波动。
2.2系统控制要求此配料自动控制系统设计以草鱼饲料为例进行设计，其饲料配方为：米糠40%、麸皮38%、豆饼10%、鱼粉10%、酵母粉2%，一个配料周期配料为：30KG，各原料重量误差为±5% 。
1）停止紧急停止：紧急停止主要是对设备在工作过程中出现异常情况时的停止，在压下按钮QS 时，设备在当前状态停止，发出报警信号。
异常情况排除，可通过触摸屏解除报警，设备重新启动。
突然断电：系统突然断电后，设备在当前的状态停止工作，在此期间系统的数据就处于保持状态。
电源恢复后，按下启动按钮后，设备应接着断电前所处的工作状态运行。
2）当任意贮料仓物料低于低料位时，料位传感器向PLC发出信号，系统发出报警信号，报警灯亮，此时整个配料系统必须处于停止状态。
3）混合仓的出料门打开时，不可以启动放料电机和混合电机。
4）配料过程中注意的互锁情况检查电子计量秤的秤门，如处于关闭状态，方可按照照配方顺序执行配方。
检测混合机，如混合机开动了且其卸料门关闭，则打开电子计量秤的卸料门，延时30S 后，关闭电子计量秤的卸料门。
上料电机转动时给料机停止转动。
2.3 饲料配料的工艺流程储料仓里设有低料位传感器，当储料仓料位达到低料位时，料位传感器向PLC发出信号，PLC控制报警灯亮发出报警信号提醒工作人员进行上料。
当储料仓内原料充足时由工作人员按下启动按钮，此时给料机启动开始向称重模块中给料。
当各称重模块秤取了配方要求的原料重量时，向PLC发出称重完毕信号，此时PLC控制相应给料机停止给料。
当所有称重模块发出称重完毕信号时，PLC发出放料信号。
所有称重模块出料口打开，放料电机启动，带动传送带开始向混合舱内放料，当放料完毕后，混合电机启动进行混合。
混合完后，混合仓门打开，出料电机带动传送带开始向下一环节出料。
至此，配料环节结束。
系统流程图如图2.1所示。
图 2.1 系统工艺流程图2.4 系统硬件构成本课题所研究设计的主要内容是饲料生产的配料环节。
目前我国大部分饲料生产过程控制系统配料业务流程主要包含如下几个核心部分：给料部分、称量部分、原料混合部分和控制部分。
系统结构框图如图2.2所示。
1）给料执行模块：给料部分是从原料仓中向称重设备中加料的执行机构，根据系统设定好的重量控制信号，原料仓（用于储存各种饲料生产所需的原料，如：米糠，麸皮，豆饼，鱼粉等）全速下料。
根据饲料生产所需原料的不同特性，需要分别选用不同的给料设备。
此部分重要由：给料机、混合仓低料位传感器及低料位报警灯构成。
2）称重模块：在进行饲料生产的过程中，需要判断饲料生产所需要的所有原料的重量，以控制给料机给料。
这里采用了称重传感器和称重控制仪表相配合的方式，称重传感器将采集到的重量模拟信号传入称重控制仪表中，称重控制仪表将模拟信号经过放大、A/D转换等步骤，最终将数字信号传入PLC中。
由PLC控制相关部分动作。
3）混合搅拌模块：接收称量部分秤取的复合饲料生产配方的原料，将饲料生产所需要的所有原料在混合仓内进行充分混合，使各原料混合均匀。
然后送入饲料生产的下一个环节。
此部分包括：混合电机、混合仓门电机及出料电机。
4）控制部分控制部分由称重传感器、称重控制器、PLC、触摸屏及其它控制器件组成。
这一部分重要完成信号的采集和控制。
PLC 接受控制现场所采集的各种信号，通过内部程序控制饲料配料相应部件的运行。
称重模块图 2.2系统结构框图3 系统硬件设计3.1 系统硬件选型3.1.1 放料及出料执行模块选型选用TD75型皮带输送机，380V交流电源，放料除尘电机接线图如图3.1，出料除尘电机接线图如图3.2。