湖南工业大学-可编程控制器PLC在配料自动控制系统中的应用-开题报告.doc

(完整版)湖南工业大学-可编程控制器PLC在配料自动控制系统中的应用-开题报告
湖 南 工 业 大 学

本科毕业设计（论文）开题报告
（2015届）

学 院(部）:
电气与信息工程学院
专 业:
自动化
学 生 姓 名：

班 级：
1102
学号 11401700114
指导教师姓名：
秦斌
职称 教授

2014年12月 23日

8

题目:可编程控制器在配料自动控制系统中的应用
1. 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述
自动配料系统在轻工、纺织、塑料、食品、制药、化工等行业得到了广泛应用,并具有很好的发展前景.通过许多关于自动配料控制系统的文献,设计出自动配料系统具有通用性强、自动化程度高、工作可靠性高、人机界面友好、可进行远距离控制、成本低廉等特点。 
目前国内外存在的自动配料系统有：微机自动配料系统、主从式分布控制微机配料控制系统、失重秤自动配料系统、混凝土自动配料系统、全自动称重配料系统。其优缺点如下:
（1）微机自动配料系统.微机配料系统是智能化的单片微机控制系统,可用于混凝土配料机、食品配料等，在性能价格比方面具有优势。其优点是可控制１至４种物料的加料过程;具有自适应和自学习功能;配料时自动除皮，自动零位跟踪，自动补偿与修正过冲量，使配料计量更准确；调校方便，迅速；可选择全自动、半自动、半手动或全手动控制配料机配料作业生产过程。而缺点是成本太高、系统设计复杂、使用键盘、操作繁杂、系统维护和检修不方便.
（2）主从式分布控制微机配料控制系统.这种系统的设计是采用主从式结构,将多台单片微机连接成功能强大的系统，可应用于大型混凝土配料站，同时配料的物料可以多达9—12种。点阵式液晶显示屏，全部配料过程一目了然，设置更加直观.增加薄膜键盘，方便操作；同时配料的物料多、功能强，性能全面;控制精度高；低、中和高三档功率选择可适应不同民用需要.点也有价格昂贵、只适用于大型企业生产过程、系统结构复杂的缺点。
（3)失重秤自动配料系统。失重秤配料系统可以采用一台电脑控制多台失重秤控制仪表，能随意输入有关参数,还可对产量和原材料消耗进行统计 。具有独特的数字滤波功能和高品质的噪声滤波功能，抗干扰能力强；可编程的开关量输入输出；多层次的口令保护。缺点是：适用范围小，功能单一。
（4)混凝土自动配料系统。这种配料系统是一种全自动智能化、多功能的重量配料系统，专用软件为混凝土而特别设计，可使用流量计以计量添加剂或水等。这种自动配料系统可控制 4台秤，64种物料控制输出，各种配方及报表皆可贮存，并随时可供查阅，还可与外接的打印机连接编制副本，并可作自动在线湿度补偿，提供生产资料以作会计使用，可安装数据机以便接驳至办公室,以便即时读取生产资料。缺点也很大，就是功能单一、只适用一种生产过程。
近几年来随着计算机技术和PLC技术的飞速发展，国内外的组态软件不断完善，自动配料系统控制方案也在不断改进。由于PLC的迅猛发展，实现了工业控制领域的飞跃,其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越.今天的PLC正在成为工业控制领域的主流控制设备，可以用于各种规模的工业控制场合，在各个领域发挥着越来越大的作用。除了逻辑处理功能以外，近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC从逻辑控制渗透到了生产过程控制、运动控制等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强，使用PLC组成各种控制系统变的非常容易。 
因此,选用基于PLC的配料自动控制系统的优势是显而易见的。本次毕业设计是西门子可编程控制器S7—200和MCGS组态软件在配料控制系统中的应用和研究，运用STEP7—Micro/WIN32编程软件编制下位机的控制程序，从而使配料系统可以按要求自动完成配料和装料全过程，可对多种原料的准确称量、混合、输送和投料进行精确计算,提高生产效率和减少生产成本，并且在发生故障时可以自动停机。并用MCGS组态软件对上位机监控画面组态，实现了现场的实时监控，实时模拟等具有Windows风格的动态操作画面，通过PLC和组态软件的有效结合使配料系统大幅度提高其方便性、可靠性,实现生产过程的自动化、智能化和人性化。
参考文献：
[1］ 何献忠。电气控制与PLC应用技术（西门子S7—200系列）。化学工业出版社。2014:1～280。
［2］ 张本举.自动配料系统的设计。中国铝业中州计控室.2000，（4）：127～156. 
[3] 段梅，李新．PLC在混料控制系统的应用[J］.控制系统。2003,(3）：50～54。 
［4］ 王成.工程生产自动化[M].北京：科学出版社。2003，（2):31～33.
[5] 熊志奇.微机自动化配料控制系统.电子技术应用。1997，（1)：32-35. 
[6] 何瑞,贾磊。基于PLC控制的自动配料系统研究与应用。2007年第18卷第4期。 
［7］ 王永华.现代电气及可编程控制技术。北京航空航天大学出版社。2002年9月，（9）：199～234. 
[8] 洪镇南，李铁．PLC与计算机通信的实现［J］．电气时代。2003，(2)：69～70．
［9] 胡学林.可编程控制器教程（提高篇）[M].电子工业出版社.2005.
[10］ STEP7 V5。1编程使用手册［P].西门子公司。2003年，(2）:3～25。 
2. 选题依据、主要研究内容、研究思路及方案
本课题设计的的配料自动化系统在生产实际中有着广泛的应用，如何对物料高效、有序地加以控制是物料系统正常工作的关键之一。在很多生产过程中,常需流量进行调节、达到准确的配比，满足产品的质量需要，但是只靠人类自身,工作效率和成品的合格率大大降低，而成本却增高.因此,人们需要依靠自动配料称重的自动配料系统来大幅度提高工作效率，降低成本.
2。1 选题依据
自动配料系统可以按照设定配比和流量控制各输入物料的瞬时值，从而达到控制各种产品的质量和产量，是实现生产过程自动化和智能化、节能降耗的重要技术手段。自动配料系统在生产中不仅仅是保证了产品的质量和产量，也大大降低了工人的劳动强度,提高了工作效率.本次设计开发自动配料系统能有效解决控制精度问题,在很大程度降低劳动强度，提高生产效率和产品质量，带来可观的经济效益，推动国民经济的发展，实现生产过程的自动化、智能化、人性化.
2.2 主要研究内容
（1）配料自动控制系统国内外发展现状及自动配料的控制要求及功能；
（2)PLC系统选型、主电路及硬件系统设计；
（3）PLC控制系统软件编程；
（4）组态软件功能和监控界面、人机界面设计及调试.
2.3 研究思路及方案
自动配料系统主要由称重传感器、变频器、皮带驱动电机及低压电器组成。系统的主要任务是比较设定值与实际流量的的偏差经PID调节改变输出信号以控制变频器对皮带驱动电动机的速度调节，从而实现恒流量控制,同时各辅料根据配比按配方工艺要求添加,且各辅料同时混合计量。 
(1） 配料自动控制系统的发展现状;
（2) 基于PLC的配料自动控制系统的方案设计；
(3) PLC硬件的选型和设计；
（4) 软件编程；
（5) 系统调试。
3. 工作进度及具体安排
根据学校毕业设计规定和自身的设计情况，我的毕业设计工作进度及安排如下：
(1) 2014年底 ：选定毕业设计研究课题，并完成开题报告；
(2） 2015年3月底:完成硬件部分的设计;
(3） 2015年4月底：完成软件部分的设计和调试;
(4） 2015年5月上半月:完成毕业论文的撰写；
（5) 2015年5月26日：进行毕业答辩；

4。 指导教师意见

指导教师：
年 月 日
说明：开题报告作为毕业设计（论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计(论文）成绩考查的重要依据,经导师审查后签署意见生效。