【正文】 關(guān)（如按鈕、限位開(kāi)關(guān)等）及控制（開(kāi) /關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。為了確保這些信息的正確無(wú)誤， PLC的 I/O 接口模塊都具有較好的抗干擾能力。 通過(guò) I/O 接口模塊可以檢測(cè)被控生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場(chǎng) 數(shù)據(jù)作為控制器對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。由于目前 I/O 點(diǎn)數(shù)較多的 PLC價(jià)格也較高，若備用的 I/O 點(diǎn)的數(shù)量太多，將使成本增加。通常，一條邏輯指令占用存儲(chǔ)器一個(gè)字。 1）、 PLC 容量選擇 PLC 容量包括兩個(gè)方面：一是 I/O 的點(diǎn)數(shù)；二是用戶(hù)存儲(chǔ)器的容量（字?jǐn)?shù)）。 PLC的編程分為離線(xiàn)編程和在線(xiàn)編程兩種。由于同一機(jī)型的 PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購(gòu)和管理；另外，功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)人員的培訓(xùn)；其外部設(shè)備通用也有利于資源共享。整體式結(jié)構(gòu)把 PLC 的 I/O和 CPU 放在一塊印刷電路板上，并封裝在一個(gè)殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價(jià)格便宜。具體應(yīng)考慮的因素如下所述。 （ 4） 物料 A的控制模塊：物料 A的控制模塊主要有幾部分組成 ,變頻電機(jī) M1主要用于控制物料 A 的量；恒速電機(jī) M2 主要用于將物料 A 送入攪拌器。本設(shè)計(jì)需要的開(kāi)關(guān)主要有手自 動(dòng)裝換開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、循環(huán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、循環(huán)停止開(kāi)關(guān)、手動(dòng)送 A物料開(kāi)關(guān)、手動(dòng)送B物料開(kāi)關(guān)、手動(dòng)攪拌開(kāi)關(guān)。 ⑦ 將物料 A 和物料 B 輸送到攪拌器中后對(duì)其進(jìn)行攪拌。通過(guò) M1帶動(dòng)的傳送帶把物料 A送到帶有稱(chēng)重傳感器的電子皮帶秤上，然后由帶有恒速電機(jī)的電子皮帶秤將物料 A 輸送到攪拌器中去。物料 A 和物料 B通過(guò)這一裝置達(dá)到混合均勻。鑒于電磁流量計(jì)的眾多優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用電磁流量計(jì)作為物料 B 的計(jì)量方式。 利用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)控制液體給量的裝置。 （ 3）、給料與計(jì)量的配合控制 當(dāng)物料 A 下落到電子皮帶秤上時(shí)，通過(guò)給電子皮帶秤上的壓力傳感器確定一個(gè)物料量數(shù)值，然后通過(guò)物料下落到電子皮帶秤上秤得的數(shù)據(jù)與給定數(shù)值進(jìn)行比較得到一個(gè)給料信號(hào)，然后將這個(gè)給料信號(hào)傳送到 PLC 的 A/D 模擬量模塊中，通過(guò) PLC 的 D/A 模擬量模塊來(lái)給給料電機(jī)上的變頻器一個(gè)控制信號(hào)，通過(guò)這個(gè)控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制物料 A的給了的大小。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 8 頁(yè) 電子皮帶秤是一種連續(xù)輸送松散物料進(jìn)行自動(dòng)稱(chēng)量的專(zhuān)用儀器，在我國(guó)各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。 當(dāng)頻率連 續(xù)可調(diào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也連續(xù)可調(diào)。 （ 5）體積小，重量輕，能耗低 （ 6）硬件配套齊全，擁護(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)原理圖如圖 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁(yè) 圖 系統(tǒng)原理圖 固體物料 A的給料控制方式與計(jì)量 （ 1）、物料 A 的給料量控制 物料 A是一種固體狀物料，在給料時(shí)要求給料控制設(shè)備能夠根據(jù)用料量的大小來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算 機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)思想 （ 1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制 造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 PLC 的基本功能： (1) 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線(xiàn)。隨著 30 多年來(lái)微電子技術(shù)的不斷發(fā)展， PLC 也通過(guò)不斷的升級(jí)換代大大增強(qiáng)了其功能。但工控機(jī)價(jià)格較高，將它用于開(kāi)關(guān)量控制有些大材小用。其低功耗、低電壓和很強(qiáng)的控制功能，成為功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計(jì)算機(jī)之一。 繼電器控制系統(tǒng) 控制功能是用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的。 根據(jù)控制要求，可以看出此程序是一個(gè)很典型的順序控制問(wèn)題。 在本設(shè)計(jì)中我將引入 PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)其攪拌控制功能。還有在管道中放入攪拌器的，即所謂管道攪拌。三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用的一種較好攪拌器。如國(guó)外聚合釜的容積已由最初的 8～ 40m3擴(kuò)大到 60～ 100m3，最火的已達(dá)到 140m3。對(duì)高粘度流體，特別是非牛頓型流體的攪拌傳熱的研究，也是近年來(lái)的一個(gè)方向。這些旋渦因經(jīng)常地互相撞擊和破裂，使液體受到劇烈的攪拌。 因此，從更微觀(guān)更本質(zhì)的角度 ,例如采用先進(jìn)的測(cè)試手段和建立合理的數(shù)學(xué)模型 ,獲取攪拌槽中的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng) ,不僅對(duì)開(kāi)發(fā)新型攪拌設(shè)備，而且對(duì)攪拌設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義 ,對(duì)放大和混合的基礎(chǔ)研究具有現(xiàn)實(shí)的理論意義。 傳統(tǒng)的物料混合設(shè)備的控制存在的問(wèn)題 鑒于攪拌設(shè)備的廣泛應(yīng)用，隨著近年來(lái)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展， 物料 混合技術(shù)在上世紀(jì) 60 到 80 年代期間得到了迅猛發(fā)展 ,其重點(diǎn)主要是對(duì)于常規(guī)攪拌槳在低粘和高粘非牛頓均相體系、固液懸浮和氣液分散等非均相體系中的攪拌功耗、混合時(shí)間等宏觀(guān)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究?；?PLC可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建造工作量小、維護(hù)方便、容易改造的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)以 PLC作為控 制核心，結(jié)合變頻器等完成物料攪拌的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 可編程控制器 PLC；變頻器；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；物料攪拌系統(tǒng)； PID 控制；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II Abstract With the development of modern industrial technology, material mixing technology has been rapid development, it is widely used and the chemical technology and production, but in the application, the traditional material mixing process also exists serious problems and capacity constraints。隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，可編程序控制器 PLC 已在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用，而且所占比重在迅速的上升。 PLC 是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，也可以說(shuō)它是一種用程序來(lái)改變控制功能的計(jì)算機(jī)。本文介紹的物料攪拌系統(tǒng) 以 PLC 作為控制核心，結(jié)合變頻器等