【正文】 圖 3— 9 交流輸入模塊的內(nèi)部電路與外部電路接線圖 PLC 模擬量模塊 模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流等），這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。 2) AO 模擬量輸出模塊 S7200 的擴展模塊里，分別有 2 路、 4路的模擬量輸出模塊 EM232，根據(jù)接線方式選擇輸出信號類型，如電壓 ： 10V， 流 ： 20mA（ 420mA。需要注意一下兩點： 1) CPU 模塊都有一個 24V DC 電源的定額，可以增加一個外部 24V DC 電源來供給擴展。運行時 CPU 從程序起點開始，依次執(zhí)行各個程序塊中的每一條指令，直到程序終點，從而構(gòu)成一個掃描周期，并周而復(fù)始地重復(fù)上述掃描循環(huán)。 圖 41 飼料生產(chǎn)現(xiàn)場控制流程圖 根據(jù)工藝流程及控制要求，編制各工段的控制流程圖，飼料顆粒粉碎工段的控制圖如圖 42所示 。 主流程設(shè)備控制程序塊 M13 為流程啟動信號， T10 為風(fēng)網(wǎng)全部啟動完畢信號， Y1~Y4 為輸出信號， 700~M704 為設(shè)備非聯(lián)鎖單機控制信號， T0~T4 為啟動及檢測延時信號， T11~T14 為停車延時信號，M10 為流程停車信號。故障發(fā)生， M10 常開接點閉合，通過 Y Y M10 使 T12 得電，經(jīng)過延 時 T12 常閉接點斷開使 Y1 失電，停 M2，經(jīng)過 Y0、 Y M0 又使 T11 得電，經(jīng)過延時T11 常閉接點斷開使 Y0 失電，停 1。本文以設(shè)計高通濾波器為例，在本設(shè)計中，用沖擊函數(shù)作為系統(tǒng)激勵信號，首先根據(jù)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計歸一化低通 G(p)，采用 Butterworth 濾波器。 系統(tǒng)對輸入信號進行處理時需要若干參數(shù)，這些參數(shù)在進行量化時，其量化誤差必然影響到數(shù)字濾波器的頻率設(shè)計。 圖 47 下料 PID 控制方框圖 其中，被控量下料值的處理過程如圖 48所示。生產(chǎn)現(xiàn)場控制計算機將數(shù)據(jù)流合并后存儲、拆包顯示，并通過網(wǎng)絡(luò)將合并后的數(shù)據(jù)幀傳輸給遠程控制計算機。 （ 3） PLC 自測試： 00TS+寫入字的內(nèi)容；正確返回為 00TS+寫入字的內(nèi)容。該系統(tǒng)控制穩(wěn)定可靠，具有功能齊全、成本低廉、效率較高、可擴展性和開發(fā)性強、工程實用等優(yōu)點。 致謝 通過這一段時間的努力，我的畢業(yè)論文《雞飼料的生產(chǎn)工藝流程》 終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。 三年的大學(xué)生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。t help but sing the folk songs, Nasun says. The vastness of Inner Mongolia and the lack of entertainment options for people living there, made their lives。 最后要感謝我的家人以及我的朋友們對我的理解、支持、鼓勵和幫助，正是因為有了他們，我所做的一切才更有意義 。比如，供電、供氣、物況、環(huán)境及操作者狀態(tài)等。 本文通過對國內(nèi)某飼料企業(yè)的現(xiàn)狀分析，對目前存在的主要問題提出了建設(shè)性的意見，在原有飼料生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行了改進與完善，以 PLC 為核心，利用 PLC 的強大的控制功能，實現(xiàn)了對飼料生產(chǎn)全部過程的控制。正確返回為 00RD00+字節(jié)內(nèi) 容，命令中的 FCS 是 PLC 的幀校驗序列。非線性特性一一采用非線性控制方式進行參數(shù)調(diào)節(jié)。為了改進飼料稱重精度，本文選用雙速變徑變距螺旋加料機，采用“先快后慢，微調(diào)點動“的控制模式進行飼料進給，采 用 PID 控制策略，通過編寫全動態(tài)控制加 料的快慢、速加料和點動下料的軟件模塊 。 本程序中使用到了定時器 Timer 完成原始輸入信號（疊加信號）的產(chǎn)生以及濾波器的實時濾波功能。按照這種思路進行設(shè)計，具體步驟如下：首先按規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計出模擬濾波器的傳輸函數(shù) Ha(S)，再按一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系將 Ha(S)轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器 H(z)。依此類推直到 1 逐臺全部停車。 MO 得電，即有故障發(fā)生，用其接點狀態(tài)去聯(lián)鎖有關(guān)的控制及報警回路。經(jīng) PID調(diào)節(jié)改變輸出信號以控制變頻器對輸送電機的速度調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)恒流量控制。 飼料生產(chǎn)控制程序流程 可編程序控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定了用戶程序的編制方法，在目前各類 PLC 控制程序設(shè)計過程中，經(jīng)常出現(xiàn)諸如順序控制結(jié)構(gòu)、循環(huán)控制結(jié)構(gòu)、判斷分支結(jié)構(gòu)、 終 端結(jié)構(gòu)等，針對不同的控制功能及其過程，不同程序結(jié)構(gòu)同時決定了系統(tǒng)內(nèi)部電路組成及編程思路的差異性。 電源 S7— 200 本機單元有一個內(nèi)部電源，它為本機單元，擴展沒款以及 24v/DC 電源輸出。 如果傳感器時熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，但需要選擇特殊的測溫模塊，測溫模塊分為熱電阻模塊 EM231RTD 和熱電偶模塊 EM231TC。圖中 R1 為取樣電阻，用來限制輸 入信號過高 。 圖 3— 6 直流輸入模塊圖 直流輸入模塊的內(nèi)部電路與外部電路接線如圖 3— 7 所示。在實際的布線過程中，將強電和弱電分開走線并保持足夠的間距，模擬信號傳輸線采用雙絞線屏蔽電纜 。如果 PLC 輸出帶電磁線圈等感性負載的，負載斷電時會對 PLC的輸出造成強烈的電流沖擊，所以直流感性負載一般和二極管相連，對交流感性負載應(yīng)接入吸收電路，這樣 PLC 就可以得到有效的保護。小型 PLC 中，整體式的體積小而且價格比模塊式的便宜，但在設(shè)計中，經(jīng)常碰到一些沒估計的指標(biāo)，所以在設(shè)計中需要進行局部調(diào)整，另外模塊式PLC 排除故障所需時間短，估算輸入輸出接口比較多，考慮到成本我們采用離線編程的方式，以降低軟硬件的開銷。程序存儲卡 EEPROM 有 6ES 72918GC000XA0 和 6ES 72918GD000XA0 兩種，程序容量分別為 8K 和 16K 程序步 。 SIMATIC S7200 可提供 4種不同的基本單元和 6種型號的擴展單元 。選擇時應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型 式 ,安裝方式的選擇 ,相應(yīng)的功能要求 ,響應(yīng)速度要求 ,系統(tǒng)可靠性的要求 ,機型 盡量統(tǒng)一等因素。 但 SB 置于自動位置時，由 PLC 根據(jù)程序命令發(fā)出輸出信號，使 KM 線圈得電，電動機運行，同時 PLC 根據(jù)程序命令監(jiān)測輸入信號的狀態(tài)， KM常開觸點閉合，對應(yīng)的輸入點狀態(tài)為 “ 1” ， 則電機 M正常運行 。采用這種方式模擬現(xiàn)場顯示生產(chǎn)過程，直觀、一目了然，但反映的信息單調(diào)，電氣接線較多，一旦制造 成功，工藝上有任何改動，在模擬屏上 不能更改。其中 PLC 現(xiàn)場控制子系統(tǒng)的硬件設(shè)計及安裝是本系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備，主要包括供電系統(tǒng)、 PLC、總線通信與觸摸屏等。此外，在進行電子秤內(nèi)部 橋路時，需要保證傳感器輸出靈敏度相同，并且調(diào)節(jié)其工作電流使其工作在接近零溫度系數(shù) (2ppm/}C)下。電子秤重力傳感器輸出信號穩(wěn)定性取決于電子秤自身質(zhì)量以及外部供電電源以及安裝位置。 圖 32 電子稱工作示意圖 電子秤的主要組成組件 :重量傳感器、放大器電路、濾波器電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、中央處理器、電源供應(yīng)電路、按鍵、外殼、機構(gòu)、秤盤。另一類是以電動機、電磁閥等為執(zhí)行機構(gòu)，控制生產(chǎn)設(shè)備機械運動的系統(tǒng)，屬于電氣傳動自動化的范疇。遠程控制計算機用來控制工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)監(jiān)控以及管理，為車間級管理及公司級管理層提供接口，包括對各種原料、配方、生產(chǎn)時間等進行預(yù)置和設(shè)定，同時能夠?qū)︼暳仙a(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)進行管理及存儲。下位機以小型 PLC 為核心，通過現(xiàn)場總線連接現(xiàn)場儀器儀表、控制計算機、變頻器等智能程度較高、處理速度快的設(shè)備對被控對象進行監(jiān)測和控制，利用 PLC 輸出的電流信號大小控制變頻器輸出的頻率的大小，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速，起到控制電動給料裝置給料速度的目的，并完成對系統(tǒng)故障檢測、顯示及報警等輔助功能。所有程序執(zhí)行完畢后， PLC 會將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)(輸出繼電器狀態(tài) )轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，然后通過一定方式輸出，并驅(qū)動外部負載。步驟如下 :按照用戶控制要求編制好程序，并存于存儲器中，當(dāng) PLC 運行時， CPU 執(zhí)行命令，按指令序號 (或地址號 )順序地作周期性循環(huán)掃描工作。這也使得 PLC 控制器系統(tǒng)在許多對程序設(shè)置靈活性要求較高的小產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)中得到更為廣泛的應(yīng)用。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展比較快，用戶對開放性要求非常強烈，現(xiàn)場的總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。在進行生產(chǎn)的同時，系統(tǒng)會判斷所有的原料是否下料結(jié)束，如果所有原料下料沒有結(jié)束，控制原料倉繼續(xù)下料。 本文設(shè)計的飼料生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)工作過程及原理描述如下 :飼料給料采用進料式零位法，通過電子皮帶秤對圓盤給料機輸送的物料進行計量，并且采用固定式多組份料斗秤的結(jié)構(gòu)。在實際的給料控制模式中，一般采用雙速給料的方法，首先根據(jù)給料設(shè)定值，快速放料，當(dāng)放料量接近設(shè)定值的 90%左右，則減少閘門放料量，采取慢速給料，這種控制方式能夠在保證放料速度的同時增加稱量精度。對于液體物料，一般采用閥門控制給料量。 給料方式選擇 目前，在飼料生產(chǎn)及加工領(lǐng)域，其中飼料生產(chǎn)配料廣泛采用的給料系統(tǒng)一般有以下幾種：電磁震動給料系統(tǒng)、螺旋給料系統(tǒng)、螺旋給料系統(tǒng)、電磁閥給料系統(tǒng)等。 第 2 章 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 飼料 生產(chǎn)系統(tǒng)概述 飼料生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)是對飼料生產(chǎn)及加工過程中的各類碎玉米、配料、微量元素等粉?；蛞后w物料進行稱重并按所選配的方式進行混合攪拌，制成滿足一定要求，具有較高營養(yǎng)的飼料成品的實時監(jiān)控管理的自動化系統(tǒng)，具有廣闊的市場前景。 課題研究內(nèi)容 論文內(nèi)容主要包括計算機控制系統(tǒng)的硬件選型和電氣設(shè)計及 PLC 軟件設(shè)計： 1) 飼料加工自動控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計； 2) 飼料加工自動控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計； 3) 粉碎機自動喂料系統(tǒng)設(shè)計 ； 4) 模塊式程序設(shè)計的應(yīng)用； 論文 的結(jié)構(gòu)安排 論文在結(jié)構(gòu)上分為五個章節(jié)，具體安排如下 ： 第 1章：本章簡單介紹了飼料生產(chǎn)自動化配料系統(tǒng)的概念以及論文的研究背景、目的和意義。 第四階段，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，基于工控機的飼料廠自控系統(tǒng)也開始出現(xiàn)。 飼料加工發(fā)展 現(xiàn)狀 飼料工業(yè)時畜牧養(yǎng)殖業(yè)的 基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對飼料的需求量迅猛增加，采用傳統(tǒng) 的飼料生產(chǎn)工藝流程早已不 滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。自動配料控制過程是一個多輸入、多輸出系統(tǒng)，各條配料輸送生產(chǎn)線嚴(yán)格的協(xié)調(diào)控制，對料位、流量及時準(zhǔn)確的進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。飼料生產(chǎn)線自動化 控制系 統(tǒng) 是精細化工廠生產(chǎn)工藝過程中一道非常重要的工序，其中的配料工序質(zhì)量對 整個產(chǎn)品的質(zhì)量舉足輕重。 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展， 飼料產(chǎn)業(yè)己成為一個方興未艾的朝陽產(chǎn)業(yè)，對促進國民經(jīng)濟增長，促進養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，服務(wù)“三農(nóng)”具有越來越重要的作用。其特點由： 專為工業(yè)控制設(shè)計，采取了精選元器件及多層次抗干擾等措施，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性極高；采用易于理解和掌握的梯形圖語言，以及面向工業(yè)控制的簡單指令，編程方便；不僅具有先進的通訊和輸入、輸出能力，而且其模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、靈活的配置能力，使用戶可以靈活組成各種規(guī)模和不同要求的控制系統(tǒng)，使用方便；模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使操作人員在維修時只需要更換插入式模板或其他易損部件即可完成，既方便又減少了影響生產(chǎn)的時間；維護方便、硬件軟件齊全，設(shè)計和施工可同時進行，縮短了設(shè)計、施工、調(diào)試周期；結(jié)構(gòu)緊湊，體積小， 重量輕，可靠性高，抗震防潮和耐熱能力強，使之易于 安裝在機器設(shè)備內(nèi)部，易于實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品。單片機配料控制系統(tǒng)較之前兩種系統(tǒng)設(shè)計電路復(fù)雜程度降低，可靠性 大大提高，但其抗干擾能力比較差也局限了它的應(yīng)用。因此，進一步提高飼料加工廠的自動化程度，仍然十分緊迫，設(shè)計出高性能自動控制系統(tǒng)和高精度自動配料系統(tǒng)意義重大。 第 5章：本章的內(nèi)容時文章的總結(jié)和展望，總結(jié)了論文所完成的主要工作內(nèi)容，為了更好的實 驗網(wǎng)絡(luò)化只能飼料生產(chǎn)系統(tǒng)，展望了基于 PLC 技術(shù)的飼料自動化控制管理信息系統(tǒng)的發(fā)展前景。為了實現(xiàn)飼料生產(chǎn)過程遠程控制，則需要配置遠程控制計算機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理計算機、地磅電子稱等。但螺旋給料機上安裝有電動機和減速器，重量大，效率較低。考慮到落差余量對最終配料成份的影 響，在實際配料稱量計算時其給料設(shè)定值應(yīng)為要配制的物料標(biāo)準(zhǔn)重量減去落差值。目前國內(nèi)大部分飼料生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)構(gòu)造及過程如圖 21所示 在實際的飼料生產(chǎn)過程中 ，生產(chǎn)的飼料成品料同樣需要存儲在相應(yīng)的倉位中，其存儲倉一般有單倉、雙倉或三倉等配置形式，另外再配一個廢料倉。如果到達設(shè)定的誤差量，系統(tǒng)就會換倉?？刂葡到y(tǒng)的復(fù)雜化和高難度化，使得 PLC 朝著集成化的方向發(fā)展，現(xiàn)在主要是 PLC 和 PC 集成、 PLC 和 DCS 集成、 PLC 和 PID 集成等等，這些都強化了網(wǎng)絡(luò)化與通訊能力。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)來說，采用基于梯形圖的設(shè)計方法 減少了繼電器系統(tǒng)電路圖的設(shè)計時間，其中繼電器控制系統(tǒng)中采用的接線邏輯被 PLC 存儲邏輯代替，較少了工程師進行外部控制設(shè)備的接線工作，也使得后期的設(shè)備維護更為簡單，減少了系統(tǒng)開發(fā)時間。 PLC 工作原理 PLC 采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工作。如果程序用梯形圖來表示的話，那么總是從上到下，從左到右順序執(zhí)行。生產(chǎn)現(xiàn)場計算機控制系統(tǒng)則依然采用傳統(tǒng)