课程设计内容(要求)-副本

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1、辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学电气控制与电气控制与PLCPLC技术技术课程设计（论文）课程设计（论文）题目：题目： 基于基于PLCPLC的混矿流量控制系统设计的混矿流量控制系统设计院（系）：院（系）： 电气工程学院电气工程学院 专业班级：专业班级： 自动化自动化 班班 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： （签字）起止时间：起止时间： 2014.6.302014.7.11 本科生课程设计（论文）I课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室： 自动化本科生课程设计（论文）II注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分

2、制计算学 号学生姓名专业班级课程设计 （论文） 题目基于PLC的混矿流量控制系统设计课程设计（论文）任务课题完成的功能：课题完成的功能： 在氧化铝生料浆配料过程中，需要将混矿原料输送到球磨机中。采用PLC 完成混矿流量的控制系统设计，该控制系统的功能包括： 1、实现皮带秤的启停功能；2、实现联锁功能；3、混矿流量的控制功能。 设计任务及要求：设计任务及要求： 1、根据系统功能，确定输入输出点数，选择PLC的型号； 2、完成方案设计和I/O分配表；3、硬件设计和软件编程；4、离线运行分 析； 5、撰写课程设计论文 技术参数：技术参数： 1、电动机的额定功率22Kw，额定电压380V，额定电流7A

3、，额定转速 1450rpm。 2、混矿的流量范围为60-80t/h。进度计划1、熟悉课程设计题目，查找及收集相关书籍、资料（2天） ；2、设计系统的结构原理图（1天） ；3、仪表、控制系统等设备的选型（1天） ；4、程序开发（4天） ；5、撰写课设论文（1.5天） ；6、设计结果考核（0.5天） ；指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日本科生课程设计（论文）III摘 要本文主要介绍了基于 PLC 的混矿流量控制系统的设计。PLC 因具备多种优点而在工业领域中充当着非常重要的角色。本设计内容上包括了控制器的型号选择、I/O 分配、控制程序的编写。同时也

4、介绍了控制对象的介绍。本文也阐述了控制对象皮带秤系统以及传送带控制系统的工作特性以及主要特点。利用 PLC 顺序控制的硬件组成以及软件控制的设计方法。介绍了罗克韦尔自动化控制系统的高端产品 A-B ControlLogix 系列Logix5000 在工业控制系统中的应用。对于控制对象的介绍，我们主要针对电子皮带秤的结构组成以及工作原理，并从硬件、软件的角度阐述了如何利用 PLC 实现对电子皮带秤的信号进行采集，以及对传送带进行控制。通过 PLC 对皮带秤进行控制所组成的流量控制系统，运行稳定可靠，操作安装简单，是一种非常有优势的自动控制设备。关键词：流量控制；皮带秤；罗克韦尔；传送带本科生课程

5、设计（论文）IV目 录第第 1 1 章章 绪论绪论 1第第 2 2 章章 课程设计的方案课程设计的方案 32.1 概述 .32.2 系统组成总体结构 .3第第 3 3 章章 硬件设计硬件设计 63.1 PLC 结构以及工作原理 63.1.1 PLC 结构 63.1.2 PLC 工作原理 73.2 皮带秤结构以及控制原理 .83.2.1 皮带秤结构 .83.2.2 工作原理 .93.3 PLC 外部接线原理图 .103.4 控制系统的 I/O 分配表 103.5 设备选择 11第第 4 4 章章 软件设计软件设计 .124.1 主程序 124.1.1 .124.1.2 .124.2 .124.2

6、.1 .124.2.2 .12第第 5 5 章章 课程设计总结课程设计总结 .13参考文献参考文献 14附录附录 15本科生课程设计（论文）1第 1 章 绪论现今以应用工业计算机、PLC 的自动配料技术已广泛应用于耐火、玻璃、水泥、医疗、建材、饲料、炼钢、筑路及包装生产等各种行业中。以前在这类控制中大多是以继电器，接触器等电器设备来完成每一步的顺序控制，自动化程度低，而且许多地方都需要人来手动完成，不仅工作效率低控制精度也难以提高。特别是随着现代化生产的不断进步，更是对应用于过程生产中的各种自动化控制系统提出了更高的要求。配料工序是企业生产工艺过程中的一道非常重要的工序，配料工序质量对整个产品

7、的质量举足轻重，落后的配料系统不仅效率低而且配料不准，手工操作又将人为因素引入配料环节，使工艺配方难以在生产中实现，严重影响产品质量的稳定及进一步提高，因此实现高精度自动配料对工业企业生产有极为重要的意义。另外对于一些现有的中小企业，特别是一些中小型的冶金企业由于建设之初的自动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。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。

8、随着计算机、网络、数据库等相关技术的不断发展和完善，自动化系统得到极大的完善。本说明书根据配料生产的特点和要求，介绍了皮带秤自动配料控制系统的设计方案及仿真、使用方法。 系统完成了配料系统的设计要求，并对控制系统的主要控制功能以及结构作了详细的介绍。而且着重说明了 Logix5000 软件选用、安装、梯形图程序设计及整体系统的调试等情况。目前，PLC 在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的 PLC 从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及 PID 回路调节等功能的现代 PLC。但是，仍然沿用着顺序扫描、程序控制等基

9、本模式及 CPU+通信+I/O 的基本结构。PLC 之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求：高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节省了用户时间和成本。PLC 的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件，而 本科生课程设计（论文）2上端一般是面向用户的微型计算机。人们在应用它时，可以不必进行计算机方面的专门培训，就能对可编程控制器进行操作及编程。PLC 是采用大规模集成电路、微型计算机技术和通信技术的发展成果，逐步形成具有多种优点和微型、小型、中型、大型、超大型等各种规格的 P

10、LC 系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。它最适合用于以开关量为主的控制功能；通过模拟/数字（A/D）转换器和数字/模拟（D/A）转换器，也可以控制模拟量，例如控制温度、压力、流量、成分等参数。在工业生产中，经常会遇到以上情况。在手动控制状态下，需要根据生产情况，计算出各物料的配比，再根据配比，分别计算出各物料的理想下料量，对各台设备分别设定，来满足配比的要求。当生产情况发生变化，需要改变下料量时，则需要再次分别计算各物料的设定值，再次分别设定。计算,操作时间长，且容易出错，给生产带来不良因素。而采用 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，

11、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。专利技术解决物料结拱、粘稠液体物料传送、配料过程中下料冲击和空中悬料误差的自动校正等问题，提高了配料精度。本科生课程设计（论文）3第 2 章 课程设计的方案2.1 概述本 AB 的 PLC 除性能好，可靠性高等特点外还在网络通讯，编程软件等方面具有独特优势。为用户提供一个开放性的网络，包括三个网络层：设备网，控制网和信息网。在制浆造纸生产过程中实现离散控制，过程控制及高速传动控制。RSLINX 是专门为 AB PLC 开发的数据通讯服务软件。具有广泛的设备连接能力。 OPC 通信驱动支持，可作为 O

12、PC 服务器向其他 OPC 客户机应用数据存放提供必要的接口，还提供 DDE 等多种数据通信方式。远程网关能力 RSLINX 客户机能够通过 TCP/IP 网络访问 RSLINX 网关设备,数据的通信可以通过DE/OPC 实现，而且支持远程 OPC 应用,可以和车间级进行动态数据交换，实现数据的显示，记录，趋势等，在制浆造纸的液位，压力，温度，车速，流量等数据显示，及趋势的应用提供了完整的驱动程序次基于 PLC 流量控制系统在全自动配料控制系统在各个行业的应用已屡见不鲜，特别是皮带秤的应用在各行各业中应用也较为广泛。如：冶金，有色金属，化工，建材，食品等行业。它是成品生产的首要环节，特别是有连

13、续供料要求的行业，其配比的过程控制直接影响了成品的质量，它是企业取得最佳经济效益的先决条件。虽然行业各自不同的工艺特点对配料控制要求也不同，但其高可靠性，先进性，开放性，免维护性，可扩展性是工厂自动化 FA 所追求的一致目标。化水平低或者设备已经老化陈旧，造成对资源的浪费，环境的污染，同时也加大了工人的劳动强度。因此对一些落后的中小企业的自动化改造也是急需解决的问题。皮带秤是对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的，皮带秤是对放置在皮带上并随皮带连续通过的松散物料进行自动称量的衡器。主要有机械式(常见的为滚轮皮带秤)和电子式两大类。配料系统一般由多台皮带机组成，系统可以同时控制多

14、台皮带机，进行各种散装物料的连续称量、自动配料和流量控制。而本设计中的系统控制软件采用 PLC 正是符合现代化的要求，它具有相当高的可靠性和稳定性。本科生课程设计（论文）42.2 系统组成总体结构自动配料系统中，设置上位机进行配料、料流计量控制，建立配料模型，统计打印，下位机采用 PLC 进行皮带顺序控制、电磁振动给料机变频控制。皮带输送机用变频器驱动控制，确保系统配料误差0.5 %。系统中皮带秤由可编程控制器(PLC)和上位机(主机)实现两级控制。监控功能：对皮带称配料过程的瞬时流量、日累计、月累计、年累计等参数进行检测和监视；画面显示：通过计算机显示器可显示配料过程中有关控制参数的运行状况

15、，以及显示实时配料曲线和表格通讯功能：工控机与 PLC 和仪表之间进行可进行双向数据及信息交换；数据处理配料系统可自动对采集的信号进行运算处理，并输出到相应的控制量；控制功能根据操作前相应的设定值，自动控制设备的正常运行，包括 PID 调节；报警功能：上位机以画面方式和声光信号方式对各种参数超限或设备状态异常进行报警。整个配料混合系统由料仓、混合机、称重模块、电磁振动给料机、放料闸门等装置及控制系统构成。控制系统采用 PLC 控制、上位机管理的方式设计。(1)工业现场工业现场包括驱动皮带的电动机，皮带秤秤体，称重传感器、控制电振给料机的变频器，料斗料位传感器，各种电磁阀，罗克韦尔可编程控制器及其扩展模块等。PLC 采集电机、电磁阀、变频器等有关的控制对象的信息，经过对输入信息的处理，反馈控制监控对象，将信息送入上一级监控机(上位机)。另一方面接受监控机(上位机)的控制指令，通过对输入和操作指令的分析、判断，进行综合处理，输出控制信号，控制变频系统的工作，完成监控机对监控对象的实际控制。本系统中，实行一台变频器对一台电振给料机控制。用 PLC 输出的数字量信号作为变频器的控制端输入信号，通过接受 PLC 的信号控制电机转速大小，并且向 PLC 反馈自身工作状态信号;