基于plc的自動生產(chǎn)線稱重系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-24 19:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 速度。 （）式中：n——電機轉(zhuǎn)速； ｒ——圓盤電機的半徑； ——高速計數(shù)器HSC0的掃描時間。光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。光電碼盤是目前應(yīng)用較多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖的個數(shù)就能反映當前電動機的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差的兩路脈沖信號。本設(shè)計用到電機正轉(zhuǎn)PID控制，反轉(zhuǎn)檢修點動控制不需要測速，所以將光電碼盤的A相接入PLC的輸入接口，通過PLC內(nèi)部的高速計數(shù)器來讀出電機轉(zhuǎn)動的頻率。再根據(jù)式（）算出電機的轉(zhuǎn)速。稱重系統(tǒng)由稱重傳感器構(gòu)成。其工作原理：，該配料系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，用稱重傳感器在線自動測量給料機的給料量，并輸出0～30mV電壓信號，然后由計算機或控制儀表對信號進行處理，按照一定的控制算法對給料機進行反饋控制?！》Q重傳感器PID調(diào)速在電機經(jīng)過啟動時間后才開始的。PLC執(zhí)行PID控制程序，發(fā)出相應(yīng)的PID控制信號對變頻器進行控制。 變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，主要是由主電路、控制電路組成。主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分。 控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。變頻器根據(jù)PLC所輸入的PID信號來控制。整個閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)稱重傳感器和速度傳感器所檢測到的信號進行的流量運算值進行變頻器調(diào)速控制，進而控制電機調(diào)速。在整個系統(tǒng)中，變頻器環(huán)節(jié)主要是一個執(zhí)行器的作用。變頻器的功能主要包括電機的起動、停機、PID調(diào)速、手自動轉(zhuǎn)換及故障復(fù)位功能。根據(jù)設(shè)計要求以及實現(xiàn)的功能，、。 輸入量統(tǒng)計序號采樣信號名稱性質(zhì)來源占用硬件資源1總啟動信號開關(guān)量按鈕PLC輸入點12停止信號開關(guān)量按鈕PLC輸入點23自動運行開關(guān)量按鈕PLC輸入點34檢修運行開關(guān)量按鈕PLC輸入點45復(fù)位信號開關(guān)量變頻器輸出PLC輸入點56變頻器正常運行開關(guān)量變頻器輸出PLC輸入點67變頻器故障開關(guān)量變頻器輸出PLC輸入點78光電編碼器A相脈沖直接相連編碼器輸出PLC輸入點89稱重信號直接相連稱重運放輸出PLC模塊輸入點9 10給定信號直接相連PLC輸出PLC模塊輸入點1011上位機信號直接相連上位機輸出PLC模塊輸入點1112變頻器模擬給定直接相連PLC輸出變頻器輸入點12 輸出量統(tǒng)計序號采樣信號名稱性質(zhì)來源占用硬件資源1系統(tǒng)就緒開關(guān)量線圈PLC輸出點12正轉(zhuǎn)運行開關(guān)量線圈PLC輸出點23反轉(zhuǎn)運行開關(guān)量線圈PLC輸出點34復(fù)位信號開關(guān)量線圈PLC輸出點45就緒信號燈開關(guān)量指示燈PLC輸出點56檢修信號燈開關(guān)量指示燈PLC輸出點67手動信號燈開關(guān)量指示燈PLC輸出點78報警信號開關(guān)量喇叭PLC輸出點89故障信號燈開關(guān)量指示燈PLC輸出電9以上輸入，輸出量的統(tǒng)計將為下一章的控制系統(tǒng)輸入輸出地址分配提供依據(jù)，具體的分配在下一章再作的介紹。5 硬件選擇、硬件接線圖及其軟件編程。其它參數(shù)如下：額定轉(zhuǎn)速為：2840r/min；額定電流：；功率因數(shù)：%；堵轉(zhuǎn)電流/額定電流：7；堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩：。皮帶秤是自動衡器，它完成物料在輸送過程中連續(xù)自動地完成稱重的任務(wù)。輸送機輸送物料時，皮帶秤儀表連續(xù)測量皮帶上每單位長度的載荷值q(kg/m)，并與皮帶在同一時刻的速度v(m/s)相乘，測得結(jié)果為物料的瞬時流量，q*v(kg/s)。因物料輸送的不均勻性和皮帶速度隨時間變化，所以在T時間間隔的累積流量可以用以下積分式()表示: （）W——T時間間隔的物料累積量kg或t ；T——物料通過秤的時間S或h ；q(t)——皮帶單位長度上的物料重量kg/m ；v(t)——物料在皮帶上的運行速度m/s 。配料皮帶秤傳感器選型時應(yīng)著重考慮稱重傳感器的量程、靈敏度、結(jié)構(gòu)材質(zhì)等方面l)量程的選擇皮帶秤稱重傳感器的受力包括杠桿結(jié)構(gòu)秤體的自重、物料流量作用力以及稱量段內(nèi)輸送皮帶的自重，因此量程選擇要考慮這幾項內(nèi)容。物料流量作用力的計算方法見式()。 （）式中，—物料額定流量； L—稱量段長度； R—杠桿比，R=傳感器受力 / 實際稱量段受力(一般取R=)； V（t）—物料在皮帶上的運行速度?？紤]到皮帶秤的使用環(huán)境較惡劣，經(jīng)常遇到震動、沖擊、過載等情況，為提高皮帶秤可靠性，選擇量程時。為解決這些問題，同時還要考慮機械限位的設(shè)計，稱重傳感器的材質(zhì)盡量選用抗沖擊、抗過載能力強且輸出穩(wěn)定的鋼制傳感器，而盡量不選取鋁制材料。2)靈敏度的選擇一臺衡器是否能正常工作，必須考慮這個系統(tǒng)中各個部件的技術(shù)參數(shù)能否匹配。對衡器來講，也就是稱重傳感器所選用最大秤量值，靈敏度值。稱重儀表所選用的供橋電壓值、最高靈敏度值等數(shù)最終必須滿足這個系統(tǒng)的整體指標要求。3)稱重傳感器結(jié)構(gòu)類型的選擇電阻應(yīng)變式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)類型較多，有懸臂梁式稱重傳感器，剪切梁式稱重傳感器，S型稱重傳感器等，對于皮帶稱重系統(tǒng)S型稱重傳感器最佳。S型稱重器其連接方式采用關(guān)節(jié)軸承，處于受拉狀態(tài)，其抗側(cè)向力的能力可安裝于密封的梁內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊。根據(jù)以上特點，本設(shè)計采用徐州山特ICS系列ICS17A型電子皮帶秤。徐州山特ICS系列電子皮帶秤是用于輸送系統(tǒng)中對散狀物料進行連續(xù)計量的理想設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、計量精確、操作方便、維護量小、便于系統(tǒng)管理等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、煤炭、化工、食品、建材、港口等行業(yè)。ICS17A型電子皮帶秤的動態(tài)累計誤差為177。%，適用于工廠的過程稱重工藝中，監(jiān)測生產(chǎn)量、控制產(chǎn)品裝載及監(jiān)測產(chǎn)品庫存量。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 系統(tǒng)精度： 177。﹪ 稱量范圍： 1～6000t/h 皮帶寬度： 500～2200mm 皮帶速度： ～4m/s 皮帶輸送傾角： ≤18176。 環(huán)境溫度： 機械： 20℃～50℃ 儀表： 0℃～40℃ 電源電壓： 220V（177。10%、15%） 50HZ177。2%此類型稱重傳感器的動態(tài)計量精度1.) 在皮帶輸送機正常工作時，物料負載量大于參考下限值且流量在滿量程的20%；100%范圍內(nèi)變化時，動態(tài)累計計量誤差≤177。1%，流量定值或配比控制誤差≤177。1% 。 2) 對非皮帶輸送機設(shè)備計量與控制誤差≤177。2% 。 2. 適用輸送機物料載體寬度2002000mm，輸送
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