【正文】 2010屆畢業(yè)論文目 錄摘 要 1引 言 2第一章 可編程控制配料系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 3167。 方案比較 3167。 系統(tǒng)組成 4167。 配料系統(tǒng)的功能 5第二章 硬件設(shè)計(jì) 7167。 PCS7過程控制系統(tǒng) 7167。 硬件結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)層次 8167。 閥門選型與儀表參數(shù)設(shè)定 10167。 閥門的選擇 10167。 儀表參數(shù)設(shè)定 12167。 硬件資源分配及圖表 12第三章 軟件設(shè)計(jì) 18167。 混合計(jì)量流程圖的設(shè)計(jì) 18167。 程序設(shè)計(jì) 19第四章 監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 21167。 實(shí)時(shí)監(jiān)控界面主窗口 21167。 故障報(bào)警界面 22167。 配方操作界面 23167。 工藝參數(shù)設(shè)置界面 24167。 主攪拌罐參數(shù)操作界面 24167。 速度參數(shù)操作界面 25167。 稱量參數(shù)操作界面 26第五章 配料系統(tǒng)的調(diào)試 27全文總結(jié) 28心得體會(huì) 29參考文獻(xiàn) 30附錄A 31附錄B 35CCA板生產(chǎn)線配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)控0701班 ***** 指導(dǎo)教師 ******摘要：為解決傳統(tǒng)工業(yè)中人工配料的繁瑣，出錯(cuò)率高，生產(chǎn)數(shù)據(jù)無記錄等一系列問題，本設(shè)計(jì)將提出一種配料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；贑CA纖維水泥板生產(chǎn)行業(yè)中的配料環(huán)節(jié)，本設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)以上位機(jī)為主站，以PLC、變頻器、稱重儀表為從站，使用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行主從通信，使用Profibus實(shí)現(xiàn)從站與各個(gè)檢測(cè)、執(zhí)行元件間的通信，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)視，上位機(jī)采用Winccflexible，來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，在彩色屏幕上顯示出動(dòng)態(tài)生產(chǎn)和數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。關(guān)鍵詞: 配料系統(tǒng)設(shè)備選型 可編程控制器 組態(tài)軟件CCA production line ingredients system designAbstract：To solve the traditional industry of artificial ingredients tedious, error rate, no records of production data and a series of problems, this design will propose a batching system. CCAbased fiber cement board production industry in the ingredients part of the design of the system for more than slavebased station, PLC, inverter weighing instruments from the station master from the use of industrial Ethernet munications, the use Profibus from a Station and testing, implementation of the ponents of the munication, the production process for the realization of dynamic monitoring, host puter using Winccflexible, to achieve control, the color screen shows the dynamic production and data. The design of the full use of puter technology to the production process for centralized monitoring, control, management and distributed control。 fully absorbed the distributed control system and the advantages of centralized control systems, the use of standardized, modular, systematic design, flexible configuration, configuration. Keywords: batching system configuration software programmable controller equipment selection引 言在帶有自動(dòng)化配料系統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，配料工序是工業(yè)生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)，在纖維水泥板制造過程中的纖維水泥漿由木纖維、砂漿、水泥、添加劑、水等五種物料按一定比例進(jìn)行配制的，其配料精度直接影響著板的質(zhì)量。因此，精確、高效的稱量設(shè)備不僅能提高生產(chǎn)率，而且是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)板的保證。國(guó)內(nèi)配料廠前期投入使用的微機(jī)配料系統(tǒng)大部分是國(guó)外引進(jìn)的。隨著我國(guó)電腦工業(yè)的發(fā)展，微機(jī)配料系統(tǒng)已逐步國(guó)產(chǎn)化，我國(guó)許多科研、生產(chǎn)單位都投入到開發(fā)生產(chǎn)的行列。配料系統(tǒng)普遍存在的問題是：配料精度低，機(jī)電控制部分的可靠性差，缺少數(shù)據(jù)庫管理生產(chǎn)以及對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)視。配料精度低的主要原因是電子秤系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性范圍小，而可靠性差，主要是中間繼電器和微機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性低所致，本設(shè)計(jì)中的配料系統(tǒng)可減少人的重復(fù)操作，并且它還可以完成人無法完成的操作，從而大大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率。結(jié)合建材行業(yè)中纖維水泥板的配料工藝控制要求與特點(diǎn)，這次設(shè)計(jì)采用了德國(guó)西門子公司S7300系類可編程程序控制器來代替中間繼電器和過程控制的微型機(jī)，設(shè)計(jì)開發(fā)了配料控制系統(tǒng)，并已成功地應(yīng)用于實(shí)踐。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)視，使用微機(jī)系統(tǒng)與PLC相連接，在彩色屏幕上顯示出生產(chǎn)過程設(shè)備運(yùn)行的狀況和生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行，該系統(tǒng)技術(shù)性能優(yōu)良，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作直觀方便，對(duì)配料控制取得成功。本文以西門子S7300系列PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)配料生產(chǎn)線自動(dòng)控制設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。第一章 可編程控制配料系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)167。 方案比較當(dāng)前自動(dòng)配料解決方案有三種：以單片機(jī)為主控制機(jī)的自動(dòng)裝置、以PLC為主控制器的自動(dòng)配料裝置、智能自動(dòng)配料裝置。各種方式優(yōu)缺點(diǎn)如下：(1)以單片機(jī)為主控制機(jī)的自動(dòng)裝置在當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中，以單片機(jī)為控制機(jī)的自動(dòng)裝置層出不窮，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中。單片機(jī)以其價(jià)格便宜、輕巧占據(jù)市場(chǎng)，其功能和開發(fā)工具也相對(duì)比較完善，其完成的系統(tǒng)后期維護(hù)困難。以單片機(jī)開發(fā)的智能控制設(shè)備，成本低，開發(fā)方便，功能靈活，有成熟的開發(fā)體系，完善的功能。但其抗干擾能力有限，無法勝任于較為惡劣的工業(yè)環(huán)境?？梢耘c計(jì)算機(jī)通訊，但需要較復(fù)雜的編程。由于單片機(jī)技術(shù)的限制,系統(tǒng)難以制作更高級(jí)的統(tǒng)一控制畫面。(2)以PLC為主控制器的自動(dòng)配料裝置PLC組成的控制系統(tǒng)，性能相對(duì)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，符合工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，適合于惡劣的工業(yè)環(huán)境。PLC本身輸入輸出點(diǎn)數(shù)可以靈活配置，并能自由選擇添加輸入輸出。其邏輯控制功能強(qiáng)，可長(zhǎng)期運(yùn)行于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，其自身保護(hù)能力較高。并可以與上位機(jī)建立通訊連接，完成兩者的數(shù)據(jù)交換；也可以通過串口上網(wǎng)模塊通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。其完善的功能，靈活的配置，簡(jiǎn)單的編程，可靠的工作，使其廣泛用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。由于ＰＬＣ技術(shù)的成熟，容易制作上一層的監(jiān)控頁面。(3)專用自動(dòng)配料裝置專業(yè)自動(dòng)配料裝置簡(jiǎn)單易用，適合于小型控制中，能夠完成簡(jiǎn)單的控制要求，其精確度較高。但專用儀表價(jià)格較貴，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展。對(duì)成型系統(tǒng)擴(kuò)展、維護(hù)相當(dāng)困難。在工業(yè)控制中，難以用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)頻繁變動(dòng)和復(fù)雜邏輯算法的控制。工業(yè)中常用于作為現(xiàn)場(chǎng)智能IO直接控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，并通過數(shù)據(jù)線將簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳遞到上層大型智能控制設(shè)備。通過上面三種常用工業(yè)控制方案中，可以得到以單片機(jī)為主控制機(jī)的自動(dòng)裝置和智能自動(dòng)配料裝置，難以滿足本設(shè)計(jì)的要求，所以選用以PLC為主控制器的自動(dòng)配料系統(tǒng)方案。167。 系統(tǒng)組成該配料系統(tǒng)主要采用PLC技術(shù)、變頻調(diào)速控制技術(shù)、上位機(jī)，使整個(gè)自動(dòng)化配料系統(tǒng)達(dá)到配料精確的要求。S7300PLC為中心，上位機(jī)與PLC之間采用以太網(wǎng)聯(lián)接，PLC與高精度稱重模塊間使用WAGO模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，取I/O 8WORD數(shù)據(jù)方式。高精度稱重模塊再將此數(shù)字重量信號(hào)傳到PLC和上位機(jī)，進(jìn)行控制、記錄和顯示。上位機(jī)軟件采用Winccflexible，來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，配方數(shù)據(jù)的輸入、修改、管理，報(bào)表數(shù)據(jù)的管理，該軟件與PLC通過以太網(wǎng)連接，通過SIMATIC NET軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。以變頻調(diào)速器為主要執(zhí)行器件，電磁流量計(jì)、稱重傳感器、壓力傳感器、導(dǎo)波式雷達(dá)液位計(jì)等設(shè)備作為檢測(cè)元件。該配料系統(tǒng)充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。167。 配料系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖本配料系統(tǒng)分為兩層關(guān)系，第一層為工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)，上位機(jī)對(duì)下位機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理，對(duì)配方、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、產(chǎn)量報(bào)表的儲(chǔ)存，打印和統(tǒng)計(jì)，傳送稱量配方給下位機(jī)，啟動(dòng)稱量操作，用WINCC在線監(jiān)視下位機(jī)的各運(yùn)行狀態(tài)，下位機(jī)對(duì)配料系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制；第二層為PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)，PLC對(duì)高精度稱重儀表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制，從高精度稱重儀表取得現(xiàn)場(chǎng)高精度秤的稱量值，進(jìn)行PROFIBUSDP工業(yè)以太網(wǎng)執(zhí)行元件PLC檢測(cè)元件高精度稱重模塊工程師站上位機(jī)PROFIBUSDPPROFIBUSDP自動(dòng)稱量操作，并向高精度稱重儀表發(fā)出各種控制指令。主體框圖見圖 。圖 167。 配料系統(tǒng)的功能(1)上位機(jī)監(jiān)控配料系統(tǒng)通過上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、通訊、顯示、儲(chǔ)存及打印等功能，并具有數(shù)據(jù)、圖像顯示，狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)輸入、信息儲(chǔ)存等功能。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)監(jiān)視、模擬顯示工藝流程、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄查閱、系統(tǒng)操作員權(quán)限設(shè)定、設(shè)置運(yùn)行過程事件報(bào)警及手動(dòng)與自動(dòng)控制切換。配料系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控儀表實(shí)時(shí)顯示流量、載荷、累計(jì)值等。壓力、重量、液位指示通過現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表遠(yuǎn)傳上位機(jī)顯示。變頻器調(diào)節(jié)配備自動(dòng)切換開關(guān)，與計(jì)算機(jī)通訊。(2)自動(dòng)稱料自動(dòng)稱料控制單元主要為一個(gè)稱料模塊，PLC作為輔助控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面顯示配比參數(shù)及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄。在自動(dòng)控制方式下，單擊工藝畫面自動(dòng)配料“啟動(dòng)”按鈕，稱重控制儀表就按設(shè)置好的配方打開稱料閥。如果系統(tǒng)檢測(cè)到某配料罐配料閥未關(guān)，會(huì)發(fā)生報(bào)警并進(jìn)入暫停狀態(tài)。稱重模塊根據(jù)稱料快慢設(shè)有提前量，當(dāng)控制儀表檢測(cè)到秤稱料重量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，會(huì)前去提前量控制儀表則關(guān)閉進(jìn)料閥。提前量可認(rèn)為修