自动配料系统控制的PLC课程设计

目 录

1.绪论 ................................................ 1 2.课题介绍 ............................................ 2 3.设计内容及要求 ...................................... 4 3.1控制要求 ....................................... 4 3.2设计要求 ....................................... 4 3.3 控制原理介绍及图示 ............................. 4 3.4 控制方案 ....................................... 5 4.硬件设计 ............................................ 5 4.1元器件选择 ..................................... 5 4.2元器件清单 ..................................... 5 4.3 硬件控制原理图 ................................. 6 5.软件设计 ............................................ 7 5.1 设计思想 ....................................... 7 5.2 I/O地址表 .................................... 7 5.3 程序设计与说明 ................................. 8 6.运行调试 ........................................... 10 7.小结 ............................................... 11

8.参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

附录 ................................................. 12 1.主电路 .......................................... 12 2.控制电路 ........................................ 13 3.完整的梯形图 .................................... 14

一．绪论

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。

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

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PLC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。

PLC的主要特点：

1、可靠性高。2、结构形式多样，模块化组合灵活。 3、功能强大。4、编程方便。

5、适应工业环境。6、安装、维修简单 7、与DCS相比，价格低。

8、当前PLC产品紧跟现场总线的发展潮流。

二．课题介绍

全自动配料控制系统在各个行业的应用已屡见不鲜，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。

2.1 自动配料系统的特点

（1）配料现场粉尘大，环境恶劣；

（2）各组份在配方中所占比例不同，有时甚至差异悬殊； （3）配料速度和精度要求高； （4）配方可能经常变换、调整； （5）物料可能受环境温度、湿度影像；

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， 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。

2.2 自动配料系统的组成

自动配料系统是对粉粒或液体物料进行单秤称重并按所选配方混合这一工 业进行实时监控管理的自动化系统，已广泛应用于冶金、建材、化工、医药、 粮食及饲料等行业。一般的工业自动配料系统由以下几部分组成。

（1）给料部分：给料部分是从料仓（或储罐）向称重设备中加料的执行机构。根据物料的不同特性，可以选用不同的给料设备，如电磁振动给料机、螺 旋给料机、单（双）速电磁阀等。