【正文】 計量精度、自動化程度和包裝環(huán)境方面的要求越來越高。舊的水泥包裝系統(tǒng)已遠遠不能適應新的要求，需要研制一種自動化程度高、計量精度高、價格低的新型水泥包裝系統(tǒng)。據(jù)此，本文提出了一套具有自動供袋、自動取袋、自動裝袋的新型水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)的設計方案。 本文首先對水泥自動稱量包裝系統(tǒng)的工作流程進行了分析，給出了設計方案，在設計方案中選用日本三菱公司的 Fx2N 系列 PLC 作為系統(tǒng)的主控制器，完成了硬件電路和水泥自動稱量包裝系統(tǒng)的梯形圖程序的設計，實現(xiàn)自動供袋、自動取袋、自動裝袋的控制功能，最后對全文進行了總結，提出了今后的工作要求。關鍵詞：水泥；包裝系統(tǒng)；PLC Based on PLC sacking cement automatic weighing packing control system designAbstractAlong with city and countryside construction process39。s quickening, the country increase which invests in the infrastructure aspect, the cement demand increases day by day, this to the cement packing system39。s request, particularly in the measuring accuracy, the automaticity and the packing environment aspect39。s request is getting higher and higher. The old cement packing system has not been able to adapt the new request by far, needs to develop one kind of automaticity to be high, the measuring accuracy is high, price low new cement packing system. According to the above, this article proposed a set has for the bag, takes the bag, the automatic bagging new cement automatic weighing packing control system39。s design proposal automatically.This article first has carried on the analysis to the cement automatic weighing packing system39。s work flow, has given the design proposal, and selects Japan Mitsubishi Corporation39。s Fx2N in the design proposal series PLC to take system39。s mastercontrol unit. Has pleted the hardware circuit and the cement automatic weighing packing system39。s trapezoidal chart procedure design, realizes for the bag, and takes the bag, the automatic bagging control function automatically. Finally has entered the summary to the full text, set present39。s work requirement. Key word: Cement。 Packs the system。 PLC1 緒論 研究背景與意義 [1][5]近年來我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，人民生活水平逐步提高，城鄉(xiāng)建設步伐加快，國家在基礎設施方面的投資日益增大。隨著城鄉(xiāng)建設步伐的加快，國家在基礎設施方面投資的增加，水泥的需求量日益增大，對水泥包裝的要求,尤其是對計量精度和包裝環(huán)境的要求越來越高。因為這涉及到水泥生產(chǎn)企業(yè)和消費者的利益，如果水泥包裝精度不高，誤差太大，如果誤差為正，這嚴重影響了水泥生產(chǎn)企業(yè)的利益，如果誤差為負，這又影響了消費者的利益,因此要求水泥包裝的計量精度要高。國家在這方面也制定了相關標準。眾所周知水泥廠的生產(chǎn)環(huán)境是十分惡劣的，工人在這里工作受到的最大危害是粉塵污染，如果水泥粉塵被吸如，進入呼吸道和肺，會嚴重影響到身體的健康，而日益增大的水泥需求量提高了水泥廠工作人員的勞動強度，如果控制的自動化程度不高，既增加了工作人員的勞動強度，又使生產(chǎn)效率低下。我國現(xiàn)階段雖然有些水泥生產(chǎn)企業(yè)對水泥包裝工藝和包裝設備進行了改造，但其自動化程度和包裝的計量精度仍然不高。然而大多數(shù)中小水泥生產(chǎn)企業(yè)，其水泥包裝仍然采用傳統(tǒng)的包裝工藝和生產(chǎn)設備，其自動化程度和包裝的計量精度可想而知。自動化程度低、計量精度差，工作人員勞動強度大，生產(chǎn)效率低。這嚴重影響了水泥生產(chǎn)企業(yè)的效益和信譽。傳統(tǒng)的控制方式是分散控制，包裝工藝上的各設備都單獨啟動和停止。開停設備比較煩瑣，又不利于監(jiān)控。傳統(tǒng)的計量系統(tǒng)是采用機械稱計量系統(tǒng)，機械稱計量系統(tǒng)計量精度低，容易受干擾，誤差大，調整非常麻煩。而一些相對比較新的計量系統(tǒng)，由于所選元件可靠性不高，或者設計上的一些不足導致誤差也比較大，因為水泥廠的粉塵污染、高溫、強電磁干擾等因素，使計量系統(tǒng)的計量精度和可靠性受到嚴峻挑戰(zhàn)。要想計量系統(tǒng)具有高精度、低誤差、高可靠性，在硬件選型設計和軟件設計時必須考慮到各種影響因素?？偟膩砜?，我國水泥生產(chǎn)企業(yè)目前所使用的水泥自動稱量包裝系統(tǒng)存在的主要問題有：（1）計量精度差；（2）自動化程度低；（3）可靠性差。為了解決目前存在的主要問題，需深入了解水泥包裝過程中的各種不利因素，在設計時充分考慮到這些不利因素，找到解決這些問題的辦法。通過控制算法的改進，和仿真工具的仿真以及現(xiàn)場實際實驗，力保研究設計出來的產(chǎn)品滿足生產(chǎn)要求。在一定程度上解決當前水泥包裝中的一些突出問題。對水泥自動稱量包裝系統(tǒng)進行研究，對于提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度，節(jié)能降耗、提高企業(yè)競爭力，等方面都具有十分重要的現(xiàn)實意義。在水泥自動稱量包裝系統(tǒng)中，主控系統(tǒng)采用 PLC 進行設計以提高系統(tǒng)的自動化水平，采用變頻器調速以適應工人工作所要求的轉速和節(jié)能降耗。 水泥自動稱量包裝系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的水泥包裝系統(tǒng)經(jīng)歷了從手動到半自動到自動的發(fā)展歷程，現(xiàn)階段我國自行研制的新型水泥包裝系統(tǒng)已逐步應用于生產(chǎn)，新型的水泥包裝系統(tǒng)無論是在機械結構還是在電控上都有較大的改進。雖然新型的水泥包裝系統(tǒng)在性能方面有了很大改進，但鑒于水泥廠的環(huán)境包括粉塵污染、高溫、強電磁干擾等因素的影響。新型水泥包裝系統(tǒng)在計量方面仍差強人意。與國外生產(chǎn)的水泥包裝系統(tǒng)仍有很大差距。新型的水泥包裝系統(tǒng)采用的計量裝置是單片機為 CPU 的采樣控制電路和拉力傳感器組合而成，雖然較以前有很大提高，但是在設計時有可能考慮的因素較少，計量精度不算太高。在控制方面新型的水泥包裝系統(tǒng)仍是采用傳統(tǒng)的控制方式，因此在控制方面存在很多不足之處，如不能電機調速，電機不能調速的后果是操作員不能根據(jù)實際情況和自己的要求調節(jié)轉速，這樣影響了水泥包裝的精度和效率。在可靠性方面，由于采用傳統(tǒng)的控制方式，可靠性不高，需經(jīng)常進行維修，這樣就嚴重影響了水泥包裝的效率。其他方面，如機械結構設計不盡合理等。這些因素都是影響水泥包裝的效率和誤差的因素。高效率，高精度計量是檢驗水泥包裝系統(tǒng)性能的重要標準。未來水泥包裝系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是高度自動化，高的計量精度，高效率，高可靠性。 PLC 在包裝系統(tǒng)上應用的可能性和前景 [6]包裝系統(tǒng)的最大特點是動作復雜、頻繁，且有較多的執(zhí)行元件。在這種場合使用繼電器控制邏輯必然需要大量的中間繼電器，而這些中間繼電器在用 PLC 控制的情況下，就可以對其內部的輔助繼電器進行編程后來取代。從物理介質方面來講，前者是要用具體的電氣元件來組合，而后者只是 PLC 的內部寄存器，在 PLC 編程容量許可的范圍內，可以不花費額外的費用來實現(xiàn)復雜的控制邏輯。一般的 PLC 都有上百點內部輔助繼電器甚至更多，且還有多種專用的內部電器，足可以應付一般的控制要求，唯一需要做的工作就是對 PLC 進行編程。事實上 PLC 用于這種場合是最能顯現(xiàn)出其經(jīng)濟性。當然我們不僅忽視了 PLC 的另一個優(yōu)點，那就是其運行速度及可靠性和壽命遠遠高于繼電器控制方式，從上述意義上來講，PLC 最適合于需要大量中間繼電器的場合。且 PLC 與其他工業(yè)控制系統(tǒng)比較具有許多點:1) 更改控制邏輯只需修改軟件，無需對硬件作改動。2) 程序可以復制，批量生產(chǎn)很容易。3) 電氣硬件設計大大簡化。4) 由于 PLC 除有繼電器功能外，尚有多種其它功能，可以實現(xiàn)繼電器無法實現(xiàn)的控制功能，實現(xiàn)某種程度上的智能化，并有可能使機構簡化。5) 可靠性高。6) 成本相對于繼電控制而言稍高，但繼電器控制隨著所用中間繼電器數(shù)量的增加，成本急驟上升，而 PLC 控制幾乎保持不變，這一點對于復雜的控制來講具有無可比擬的優(yōu)越性。7) 具有擴展單元或擴展模塊，當需要較多 I/O 時可以方便地擴展。因此，國外在注塑機、各種包裝系統(tǒng)上已經(jīng)大量地采用了 PLC 來取代傳統(tǒng)的繼電器控制屏，故障率大大降低，性能有了很大提高。我國包裝系統(tǒng)目前控制部件大多還沿用繼電器方式。如果能用 PLC 來取代，則可以簡化機械結構，機械和電氣設計都可以得到簡化。更重要的是可以使來無法實現(xiàn)的某些功能得以實現(xiàn)，使機器在某種程度上實現(xiàn)智能化。通過對各種控制系統(tǒng)的分析比較，我們決定采用 PLC 控制系統(tǒng)。 項目研究的主要內容，明確背景知識與選型根據(jù)。分析PLC 在包裝系統(tǒng)上應用的可能性與前景。了解水泥子自動稱量包裝系統(tǒng)的工作過程及工藝要求?？偨Y各機構的動作順序，將其用流程圖的形式表示出來，為實現(xiàn)高速全自動運動控制做準備。，包括控制方案的選取與設計、I/0 接口信號的確定、模塊的選擇，控制程序的設計。2 水泥自動稱量包裝機械系統(tǒng) 概述出廠水泥有兩種形式：包裝和散裝。而袋裝水泥具有易于堆垛和儲存，不同品種、等級的水泥易于標記，可分類存放和便于計量等優(yōu)點。因此在水泥生產(chǎn)企業(yè)得以廣泛采用，水泥包裝成為水泥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)中重要的組成部分。 水泥自動稱量包裝控制系統(tǒng)設計水泥自動稱量包裝系統(tǒng)是由多個獨立的包裝單元組成的，每一個包裝單元均由三大系統(tǒng)組成:一是由水泥散料容器輸出口、傳動部件組成的喂料灌裝系統(tǒng)；二是由電子稱重機、裝袋機組成的自動計量系統(tǒng)；三是由電氣柜、氣動控制箱（板）及其他氣動元件組成的自動控制系統(tǒng)。包裝系統(tǒng)的操作主要配置自動供袋機和自動裝袋機進行連續(xù)供袋