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基于现场总线及PLC控制的烟片自动加料系统的设计与实现

作　者: 陈培荣
导　师: 张涛
学　校: 长安大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 烟叶生产线 自动加料 现场总线 对比修正 加料精度
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文针对宝鸡卷烟厂制丝车间烟片生产线烟叶加料工艺的需要,利用PLC及现场总线技术对生产线烟叶加料系统进行了设计,通过生产线物料的流量均衡、自动称重、跟踪自动加料以及利用智能仪表进行检测回馈、对比修正等形成闭环自动控制,设计了电子皮带自动称重、加料自动跟踪、自动反馈计算修正等系统,实现了烟叶生产中加料均匀精确。论文主要对烟叶加料过程进行了研究,对系统进行整体设计、工艺流程设计、硬件的选用设计、软件设计和系统调试。整个系统采用基于现场总线PROFIBUS-DP的控制系统,广泛采用ET200S现场分布式I/O、HMI、变频器、智能检测仪表等,运用PROFIBUS现场总线的DP (Decentralized Periphery)协议构筑了一个分布式的PLC控制系统,并利用西门子最新网络技术PROFINET工业以太网,与上层网络进行数据交换和管理,完全实现了加料的自动化、精确化、可视化要求,以及数据的实时性传输和保存,满足了企业日益提高的质量要求和数据追踪、分析评估的需要。本系统特别针对传统加料系统中,料头、料尾精度低、加料不均匀以及出现偏差后难以快速处理、质量事故率较高的难点,提出了料头预填充、过程自动对比补偿修正偏差的有效办法,较好解决了以上的难题,大大降低了故障停机率和质量隐患,满足了加料精度要求,在实际运行中达到了预期的效果。本方案对其它行业的配料、加料、掺兑系统中亦有很好的借鉴和参考价值。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 选题的背景及研究的意义  9-12
    1.1.1 课题的选题背景和依据  9-10
    1.1.2 课题研究的意义  10-12
  1.2 国内外的研究动态及发展趋势  12-15
    1.2.1 自动加料系统的发展情况  12-13
    1.2.2 国内外自动加料系统的研究现状和趋势  13-15
  1.3 课题的总体设计方案和主要工作  15-18
    1.3.1 课题的总体设计思路  15-16
    1.3.2 课题主要完成的工作  16-18
  1.4 本章小结  18-19
第二章 控制型电子皮带秤系统的设计与实现  19-34
  2.1 皮带秤概述  19
  2.2 皮带秤的组成和分类  19-20
    2.2.1 皮带秤系统组成  19-20
    2.2.2 皮带秤分类  20
    2.2.3 烟草用电子皮带秤的分类  20
  2.3 电子皮带秤的技术性能指标  20-21
    2.3.1 动态累计误差  20-21
    2.3.2 控制精度  21
  2.4 PC皮带秤的工作原理  21-22
    2.4.1 计量工作原理  21-22
    2.4.2 控制工作原理  22
  2.5 秤架结构与算法设计  22-28
    2.5.1 秤架组成  23
    2.5.2 计量和测速算法  23-24
    2.5.3 采用双托辊双传感器转轴式支点秤台  24-28
    2.5.4 极高的A/D转换精度和测速精度  28
  2.6 运行过程控制与监控  28-34
    2.6.1 系统的运行过程控制  28-29
    2.6.2 人机界面和操作  29-30
    2.6.3 运行画面  30-32
    2.6.4 参数设定画面  32-34
第三章 自动加料系统的设计和实现  34-57
  3.1 自动加料系统的分析及总体设计  34-36
    3.1.1 自动加料系统的分析  34
    3.1.2 自动加料系统总体设计  34-36
  3.2 系统组成  36-38
    3.2.1 蒸汽管路组成  36
    3.2.2 加料管路  36-38
  3.3 料液加入量的自动控制  38
  3.4 自动加料系统的硬件选型  38-41
    3.4.1 加料系统的硬件结构  38-39
    3.4.2 系统硬件选型  39-40
    3.4.3 硬件组态  40-41
  3.5 加料系统的具体实现  41-48
    3.5.1 变频器的调速原理和程序设计  41-43
    3.5.2 料头预填充  43-45
    3.5.3 料液加热  45-46
    3.5.4 偏差补偿修正  46-48
  3.6 加料系统的硬件配置  48-50
  3.7 加料系统的硬件组态与通讯  50-54
    3.7.1 组态站的基本步骤  50-51
    3.7.2 选择机架  51
    3.7.3 组态下载  51-52
    3.7.4 组态中央机架  52-53
    3.7.5 组态分布式I/O(DP)  53
    3.7.6 组态PROFINET IO设备  53
    3.7.7 组态IRT通讯  53-54
  3.8 PLC控制系统软件设计  54-56
  3.9 本章小结  56-57
第四章 监控界面设计以及系统调试  57-63
  4.1 监控界面设计  57-60
    4.1.1 监控功能概述  57-58
    4.1.2 系统监控程序设计  58-60
  4.2 系统调试及运行状况  60-63
结论  63-66
参考文献  66-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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