【正文】 原罐攪拌電機(jī)、氧化罐攪拌電機(jī)、混料罐 攪拌電機(jī)、造粒正轉(zhuǎn)和造粒風(fēng)機(jī)中的一個(gè)電機(jī)出現(xiàn)過(guò)載，熱繼電器就會(huì)對(duì)PLC 輸入信號(hào)，進(jìn)行報(bào)警并且全線停機(jī)，由于 GT Designer3 只能對(duì)中間繼電器進(jìn)行控制，無(wú)法對(duì)輸入繼電器進(jìn)行控制，所以在演示仿真程序中，將 X30→ X34輸入繼電器用 M330→ M334 進(jìn)行替代，所以當(dāng)模擬 還原罐攪拌電機(jī)、氧化罐攪拌電機(jī)、混料罐攪拌電機(jī)、造粒正轉(zhuǎn)和造粒風(fēng)機(jī)中的一個(gè)電機(jī)過(guò)載時(shí)，按下過(guò)載模擬開(kāi)關(guān)，要進(jìn)行全線停機(jī)，除了驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的中間繼電器不需要置零外其余全部清零，此時(shí)過(guò)載模擬開(kāi)關(guān)也會(huì)自動(dòng)復(fù)位，如圖 34 所示。 圖 35 報(bào)警及急停 小車(chē)和擋板步進(jìn)運(yùn)行仿真 由于 GX 不支持脈沖指令，所以小車(chē)和擋板步進(jìn)控制無(wú)法進(jìn)行仿真。 29 系統(tǒng)誤差及 缺陷分析 火藥造粒系統(tǒng)通過(guò)對(duì)蝶閥開(kāi)啟時(shí)間的控制來(lái)控制儲(chǔ)料（還原劑和氧化劑）的加入的量，由于儲(chǔ)料的顆粒的大小可能影響加入量的比例，可能會(huì)產(chǎn)生一些原料配比的誤差，導(dǎo)致火藥的質(zhì)量不穩(wěn)定，所以還原罐和氧化罐攪拌電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間要盡可能長(zhǎng)才能使儲(chǔ)料顆粒大小一致，減少誤差的產(chǎn)生，如果成本允許，可以在下料前通過(guò)一個(gè)稱重環(huán)節(jié)，就可以更好的對(duì)還原劑和氧化劑的比例進(jìn)行配 比，再進(jìn)入混料罐。 在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)中軟件仿真調(diào)試時(shí)必不可少的階段，軟件調(diào)試能夠大大減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試所需的時(shí)間，火藥造粒系統(tǒng)的主要缺陷在于軟件仿真的進(jìn)行，軟件仿真只能實(shí)現(xiàn)一部分功能，無(wú)法將所需所有功能實(shí)現(xiàn)。蝶閥和氣動(dòng)閥的開(kāi)啟和關(guān)閉的控制雖然能夠根據(jù)動(dòng)作情況將程序?qū)懗觯菬o(wú)法通過(guò)軟件仿真確定其正確性，需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)編寫(xiě)程序，增加的了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試所需的時(shí)間。小車(chē)和擋板的步進(jìn)電機(jī)控制由于 GX 不支持脈沖指令，仿真程序只能演示完火藥造粒自動(dòng)運(yùn)行（點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行）至流化床下料口，后面的工序無(wú)法進(jìn)行 進(jìn)行仿真，小車(chē)和擋板步進(jìn)控制程序只能在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，通過(guò)觸摸屏一遍遍輸入脈沖數(shù)量來(lái)確定小車(chē)和擋板運(yùn)行的距離，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試難度比較大。 結(jié)論 經(jīng)過(guò)近一個(gè)學(xué)期多的學(xué)習(xí)和研究，我通過(guò)在所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了三菱PLC 控制的火藥造粒系統(tǒng)。通過(guò)軟硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試，對(duì)火藥造粒系統(tǒng)的梯形圖程序進(jìn)行了反復(fù)的仿真運(yùn)行，其仿真結(jié)果顯示窗口的輸入輸出（ I/O）完全符合火藥造粒系統(tǒng)的正常運(yùn)行規(guī)律，基本達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)目的，實(shí)現(xiàn)了火藥造粒的基本功能。論文中利用 PLC 控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有接線簡(jiǎn)單、編程直觀、易擴(kuò)展等特點(diǎn)。當(dāng)電氣設(shè)備 增加時(shí)，硬件接線上只需要增加相對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)，原來(lái)的接線不需要改變；軟件上需要增加相應(yīng)的互鎖，相比較繼電器系統(tǒng)需要改動(dòng)的地方比較少，為以后火藥造粒的擴(kuò)展功能打下了基礎(chǔ)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中主要完成了下列幾個(gè)方面的內(nèi)容： (1)了解了火藥的起源和發(fā)展的各個(gè)階段，并且加深了對(duì)火藥造粒的工藝流程、控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，掌握了可編程序控制器（ PLC）在火藥造粒系統(tǒng)中的運(yùn)用原理。 (2)介紹了火藥造?？刂葡到y(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了各電機(jī)的主電路圖、步進(jìn)電機(jī)控制電路圖、 PLC 外部接線圖 、并且闡述了每個(gè)電路圖的工作原理及過(guò) 程。 (3)重點(diǎn)研究了控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，依據(jù)主程序流程圖以及火藥造粒系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的基本功能用三菱 FX3U 系列 PLC 對(duì)輸入輸出（ I/O）進(jìn)行了定義和分配。 30 并詳細(xì)地用模塊化編程思想設(shè)計(jì)了 初始化、自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行、小車(chē)自動(dòng)往返、擋板自動(dòng)控制、生產(chǎn)線急停、生產(chǎn)線報(bào)警 等 七 個(gè)環(huán)節(jié)的梯形圖程序。 (4)利用 GX 和 GX 相結(jié)合 對(duì)火藥造粒系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)高低液位顯示仿真、火藥造粒自動(dòng)運(yùn)行、手動(dòng)運(yùn)行仿真以及報(bào)警急停仿真四種情況進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的梯形圖程序正確， 符合火藥造粒實(shí)際的工藝流程。 論文中僅設(shè)計(jì)了火藥造?？刂葡到y(tǒng)，通過(guò)軟件的調(diào)試和自動(dòng)的仿真運(yùn)行基本實(shí)現(xiàn)了火藥造粒的功能，在火藥生產(chǎn)過(guò)程中，除了需要人為的加入原料和收取火藥成品，其他環(huán)節(jié)基本不需要人的參與，提高了安全性。但還存在一些不足之處，例如：設(shè)計(jì)時(shí)未考慮溫度對(duì)成品火藥的影響，火藥制作現(xiàn)場(chǎng)屬于危險(xiǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)未考慮視頻話監(jiān)控，由于實(shí)際條件的限制，本設(shè)計(jì)只進(jìn)行了軟件的調(diào)試和火藥造粒系統(tǒng)的仿真運(yùn)行，沒(méi)有進(jìn)行 PLC 外部的 硬件連接和電氣設(shè)備的安裝調(diào)試。當(dāng)然，該設(shè)計(jì)中肯定還有其他不足之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 31 結(jié)束語(yǔ) 畢業(yè) 設(shè)計(jì)課題為 火藥造粒 系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 在確定課題后 ，通過(guò)圖書(shū)館查找 火藥造粒的 資料， 在中國(guó)知網(wǎng)上看以前火藥造粒流水線的設(shè)計(jì)， 然后制定了設(shè)計(jì)計(jì)劃。通過(guò)老師的指導(dǎo)， 逐漸了解火藥制造工藝， 先后完成了課題設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容，課題開(kāi)題報(bào)告的編寫(xiě)、外文翻譯的書(shū)寫(xiě)、對(duì) 火藥造粒 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案等進(jìn)行了確定。通過(guò) GX 和 GT Designer3 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，然后進(jìn)行調(diào)試 仿真 ，編寫(xiě)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明書(shū)等。 整 個(gè)過(guò)程，雖然 耗費(fèi)了很多時(shí)間 ，但 很值得，收獲很多 東西 ，對(duì) PLC 以及 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 的 有了更加深入的探究和了解，同時(shí) 學(xué)習(xí)能力、編程能力以及各種相關(guān)軟件的使用能力有了明顯提高。 火藥造粒 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要 是通過(guò)工藝流程 進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作的。 火藥造粒 系統(tǒng)與其他系統(tǒng) （繼電器控制系統(tǒng)） 相比較， 雖然 成本低 比較高，但是 操作簡(jiǎn)單、 工作穩(wěn)定 、 安裝 維護(hù)方便、系統(tǒng) 更改工藝流程 容易等優(yōu)點(diǎn)， 能實(shí)現(xiàn)高效、可靠、連續(xù)的自動(dòng)化生產(chǎn)，并且極大限度減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的數(shù)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保障了人身安全，并且有效的提高造粒的成粒率，提高造粒效率。 在 畢業(yè)設(shè)計(jì)制作 的這段 時(shí)間 里 面 ，通過(guò) 自己 不斷努力學(xué)習(xí)和分析 火藥造粒的案例 ， 老師不斷講解火藥工 藝流程與自動(dòng)化生產(chǎn)方面的知識(shí)并對(duì)我的程序進(jìn)行修改 ， 讓火藥造粒 系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 實(shí)現(xiàn)了預(yù)想的功能。但是有些 環(huán)節(jié)無(wú)法通過(guò)仿真軟件進(jìn)行仿真 ，比如 蝶閥氣動(dòng)閥的控制和步進(jìn)環(huán)節(jié)的控制 。在以后的 工作 學(xué)習(xí)中，對(duì)于給 火藥造粒 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 不斷改進(jìn)和優(yōu)化使其能夠直接應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中 。 32 參考文獻(xiàn) [1] 雷鳴 .煙花爆竹自動(dòng)化生產(chǎn)的可行性 [J]. 花炮科技與市場(chǎng)， 2021， 03:1213. 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Particuology, 2021, 04:397427. 33 附 錄 附錄 A 控制電路圖 34 附錄 B 主電路 35 附錄 C 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路圖 36 附錄 D I/O 分配表 輸入點(diǎn) 定義 輸出點(diǎn) 定義 XO 脈沖編碼器 A 相 Y0、 Y1 包裝桶步進(jìn)電機(jī)脈沖輸出和方向 X1 脈沖編碼器 B 相 X2 輸送步進(jìn)包裝點(diǎn) Y Y3 混藥至造粒步進(jìn)電機(jī)脈沖輸出和方向 X3 輸送步進(jìn)左極限 X4 輸送步進(jìn)右極限 Y4 還原劑低液位燈 X5 下料步進(jìn)左 極限 Y5 還原劑高液位燈 X6 下料步進(jìn)右極限 Y6 氧化劑低液位燈 X7 下料步進(jìn)原點(diǎn) Y7 氧化劑高液位燈 X10 還原罐低液位傳感器 Y10 造粒電機(jī)正轉(zhuǎn) X11 還原罐高液位傳感器 Y11 放料振動(dòng) X12 氧化罐低液位傳感器 Y12 還原劑下料振動(dòng)器 X13 氧化罐高液位傳感器 Y13 氧化劑下料振動(dòng)器 X14 還原罐蝶閥伸到位 Y14 造粒電機(jī)風(fēng)機(jī) X15 還原罐蝶閥縮到位 Y15 混藥電機(jī) X16 氧化罐蝶閥伸到位 Y16 X17 氧化罐蝶閥縮到位 Y17 X20 Y20 氧化罐蝶閥伸出 X21 Y21 氧化罐蝶閥縮回 X22 Y22 還原罐蝶閥伸出 X23 Y23 還原罐蝶閥縮回 X24 流化床下料氣缸工位 Y24 流化床下料氣缸伸出 X25 流化床下料氣缸原位 Y25 流化床下料氣缸縮回 X26 混藥下料氣缸工位 Y26 混藥下料氣缸伸出 X27 混藥下料氣缸原位 Y27 混藥下料氣缸縮回 X30 還原混料電機(jī)熱繼電器 Y30 氧化混料電機(jī) X31 氧化混料電機(jī)熱繼電器 Y31 還原混料電機(jī) X32 混藥電機(jī)熱繼電器 Y32 氣動(dòng)泵 X33 造粒電機(jī)熱繼電器 Y33 蜂鳴器 X34 造粒電機(jī)風(fēng)機(jī)熱繼電器 Y34 加氧化燈 X35 鑰匙開(kāi)關(guān) Y35 球閥 X36 稱重儀 1 Y36 加還原燈 X37 稱重儀 2 Y37 37 附錄 E 程序清單 38 39 40 41 42 43 44 45