【正文】 啟動電機，根據(jù)電機運轉(zhuǎn)情況決定是否開啟下料閥門；3. 根據(jù)流量偏差進行PID調(diào)節(jié)控制；4. 進行自動故障檢測報警和故障處理功能。經(jīng)過對本系統(tǒng)的反復(fù)思考，結(jié)合實際情況，可將程序分為公用程序、子程序調(diào)用、信息采集和PID調(diào)節(jié)幾個部分。在本設(shè)計中，公用程序包括了初始化、判斷是否下料、系統(tǒng)的工作方式和報警等部分。下面是根據(jù)系統(tǒng)運行流程對主程序的一個簡單描述：(1) 按下啟動按鈕，皮帶電機啟動，并檢測有無故障； 電機啟動條件(2) ； (3) 檢測無故障后，下料閥門開啟； 物料閥控制(4) 生產(chǎn)線正常運行指示； 正常運行指示(5) 若有故障則蜂鳴器報警。 報警信號 子程序設(shè)計 整個系統(tǒng)有了主程序，還需要子程序才能更好地完成控制任務(wù)。在本程序中，子程序主要完成的是PID調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能，整個程序詳見附錄2。隨著科技的進步，在現(xiàn)代的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，都使用了能夠?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)運行過程的設(shè)備。在系統(tǒng)運行過程中，通常操作人員需要修改一些參數(shù)來改變生產(chǎn)線動態(tài)，達到生產(chǎn)需求，并且也需要了解和掌握系統(tǒng)運行的一些信息，比如系統(tǒng)當(dāng)前溫度、設(shè)備運轉(zhuǎn)情況等等。為了使“人”和“機器”能夠“交流”，就需要一些設(shè)備來完成兩者之間的數(shù)據(jù)交換。我們把這些設(shè)備稱作HMI，即人機界面或人機接口。1. HMI分類及其功能目前，在用的HMI大致可以分為文本顯示單元、操作員面板和較為先進的觸摸屏三類。第一種不能顯示畫面，只能進行最基本的參數(shù)設(shè)定和文字信息顯示，可以處理的信息量比較小，它是一種小型的HMI，主要用于對人機界面要求不是太高的場合；第二種是具有液晶顯示屏和按鍵，因此它可以顯示一些簡單地畫面，而且每個按鍵都有上百萬次的使用壽命，非常的可靠；第三種是近代發(fā)展迅速的HMI，它基本已經(jīng)成為了人機界面的代名詞，它沒有外部按鍵，由一塊觸摸屏組成，對參數(shù)的設(shè)定只需要觸摸屏幕相應(yīng)位置即可完成，觸摸屏美觀，小巧，使用方便，隨著現(xiàn)代觸摸屏技術(shù)的不斷進步，使之成為了現(xiàn)在HMI的主流產(chǎn)品。通過HMI可以實現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及發(fā)送控制指令、系統(tǒng)運行過程動態(tài)顯示、報警、數(shù)據(jù)記錄、信息處理、遠程通信等功能[11]。2. 組態(tài)軟件簡介有了人機交互的硬件，還必須要有軟件才能實現(xiàn)相應(yīng)的功能。我們可以使用組態(tài)軟件來對系統(tǒng)監(jiān)控畫面進行設(shè)計。組態(tài)軟件，又可以叫做組態(tài)監(jiān)控軟件。工程師們能在計算機上使用這一類軟件設(shè)計出各種他們想要的并且和觸摸屏相匹配的監(jiān)控畫面，這樣人們就能通過觸摸屏去控制生產(chǎn)線，并觀察實時的運行數(shù)據(jù)，而不需要工人時時刻刻都守在生產(chǎn)線。這些軟件的開發(fā)和使用都處在同一個層次，并且它們的組態(tài)方式十分便捷，適用的范圍非常廣，使用起來較為簡單[12]。目前，市場上的組態(tài)軟件種類非常多，但不管它們的功能如何強大，有什么特殊點，一般都是具有下面的一些功能：(1)組態(tài)畫面對象 軟件中內(nèi)置了許多跟實際物品相似的諸如按鈕、開關(guān)等元素，用戶可以設(shè)置輸入?yún)?shù)來改變系統(tǒng)實時輸入元素的狀態(tài)；還可以在畫面上顯示出輸出值。也可以根據(jù)各元素的狀態(tài)，去改變它們的顏色、形狀等，這樣看起來非常直觀，清楚易懂。這個功能是人機界面所具有的最重要，也是最基本的功能。(2)用戶管理 這個功能是非常實用的，對于在實際生產(chǎn)中，技術(shù)人員可以具有較高的權(quán)限，可以查看并設(shè)置一些重要參數(shù)，而普通員工只能觀看畫面，這樣會起到防止誤操作的作用。(3)報警及報警處理 在監(jiān)測系統(tǒng)運行過程中，當(dāng)系統(tǒng)故障或某些測量值與設(shè)定值有差距時，HMI會自動發(fā)出報警信號提醒工作人員并對這些信息記錄。(4)數(shù)據(jù)記錄 HMI還具有數(shù)據(jù)記錄存儲的功能，上述提到的報警信號記錄也屬于數(shù)據(jù)記錄的一種，但因為它的存儲能力有限，無法保存大量的數(shù)據(jù)，一般都是定期保存，定期進行數(shù)據(jù)清理。(5)報表功能 可以把設(shè)置和實際的參數(shù)以表格的形式顯示并輸出；但一般來說，普通的組態(tài)軟件不具有表格管理和復(fù)雜數(shù)據(jù)處理的功能。(6)其他功能 隨著科技的發(fā)展和生產(chǎn)的需求，一些比較高端的HMI還具備了打印、參數(shù)配方及管理、OPC數(shù)據(jù)交換等功能。 畫面設(shè)計組態(tài)程序可以在PC機上設(shè)計，將做好的畫面下載到HMI中，然后用合適的電纜和PLC的通信接口相連，這樣PLC和HMI就可以實現(xiàn)通訊了，下一步進行反復(fù)調(diào)試，若沒有問題即可投入使用。這樣的一套系統(tǒng)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)上使用非常廣泛的自動控制系統(tǒng)。針對水泥配料系統(tǒng)，設(shè)計的組態(tài)監(jiān)控畫面如下圖所示。1. 主界面監(jiān)控圖 水泥配料系統(tǒng)監(jiān)控圖2. 報警信息收集界面 系統(tǒng)報警信息監(jiān)控 3. 運行曲線圖 系統(tǒng)運行曲線圖總結(jié)在水泥廠實習(xí)期間，我發(fā)現(xiàn)水泥生產(chǎn)的環(huán)境比較惡劣，在設(shè)備運轉(zhuǎn)起來后噪聲大，粉塵嚴(yán)重，對觀察設(shè)備運轉(zhuǎn)情況的人員健康危害較大，而且其對能源的消耗也非常大。水泥生產(chǎn)在前期的生料煅燒和后期的熟料加工都需要進行配料，所以結(jié)合工廠情況和自身所學(xué)知識，設(shè)計了一套自動配料系統(tǒng)。本系統(tǒng)用三臺變頻器拖動皮帶電機，PLC作為控制器，同時還用組態(tài)軟件做了系統(tǒng)運行監(jiān)測畫面。這樣可以起到一定的節(jié)能作用，還可以讓工作人員對設(shè)備運轉(zhuǎn)情況的了解變得相對容易。系統(tǒng)啟動且正常運行后，由測速傳感器和稱重傳感器將電機轉(zhuǎn)速信號、物料重量信號送入PLC，經(jīng)控制器的PID處理后傳給變頻器，變頻器根據(jù)流量偏差調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，以此實現(xiàn)配料系統(tǒng)皮帶秤的恒流量控制。本系統(tǒng)不僅有效的保證了配料系統(tǒng)的精確度，而且具有工作可靠、施工簡單、全自動控制等優(yōu)點。通過本次畢業(yè)設(shè)計，不僅加深了我對原有只是的掌握，還讓我學(xué)到了許多知識，同時也深深體會到了工程設(shè)計的困難和復(fù)雜。在這半年的實習(xí)和論文設(shè)計過程中，我不僅體會到了那種自己做出東西的喜悅，同時也對自身有了一個更深的認識，發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足之處。在以后的工作和生活中，我會不斷地去學(xué)習(xí)，去提高自己，爭取獲得更加優(yōu)秀的成績。由于我的知識水平有限，本系統(tǒng)的設(shè)計有很多不足之處，望各位評委老師指正。參考文獻[1] 駱中釗，張儀彬，楊志鴻. 材料與五金[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社， 2009.[2] 馬振珠，王雅明，王瑞海等. 水泥實驗室工作手冊[M]. 中國建材工業(yè)出版社，2005.[3] 張本舉. 自動配料系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 國內(nèi)外機電一體化技術(shù)，2005.[4] 于海生，丁軍航，潘松峰等. 微型計算機控制技術(shù)[M]. 清華大學(xué)出版社，2009.[5] 王建，楊雙秀. 西門子變頻器入門與典型應(yīng)用[M]. 中國電力出版社，2012.[6] 劉麗華. 自動檢測技術(shù)及應(yīng)用[M]. 清華大學(xué)出版社，2010.[7] 張伯虎，崔晉維. 從零開始學(xué)弱電電工技術(shù)[M]. 國防工業(yè)出版社，2009.[8] 方原柏. 電子皮帶秤[M]. 冶金工業(yè)出版社，2007.[9] 王永華. 現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2013.[10]蘭羽，王納林. 基于儀表放大器電子稱的設(shè)計[J]. 信息技術(shù)，2012.[11]周志敏，紀(jì)愛華. 觸摸式人機界面工程設(shè)計與應(yīng)用[M]. 中國電力出版社，2013.[12]嚴(yán)盈富，羅海平，吳海勤. 監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門[M]. 人們郵電出版社，2006.致謝本文針對水泥生產(chǎn)的配料過程，設(shè)計了一套基于PLC的自動配料系統(tǒng)。做出一套這樣的系統(tǒng)，我內(nèi)心的喜悅是無法用言語來表達的，在這里我要衷心地感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師王洋老師，是在王老師的悉心指導(dǎo)下我才能夠完成我的畢業(yè)設(shè)計。在我做畢業(yè)設(shè)計的過程中，遇到了很多困難，論文進度常常停滯不前，自己也變得有些心浮氣躁，但每每都是王老師不厭其煩地為我答疑解惑，悉心地指導(dǎo)我，使我一一地克服了各種困難，直至完成畢業(yè)設(shè)計。在整個過程中，處處都凝結(jié)著老師的心血。王老師不僅學(xué)識淵博，治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹，而且還有務(wù)實的工作作風(fēng)，這些都對我有很深的影響，在我以后的學(xué)習(xí)和工作中，我要以王老師為榜樣。令我感觸最深的是老師對工作和生活的態(tài)度，讓我明白腳踏實地是一切成就的基礎(chǔ)。我還要感謝那些對我有幫助的同學(xué)、同事們。在離開了校園，獨自步入社會走上工作崗位，讓我徹底體味到了各種酸甜苦辣，我不僅要感謝他們在我做畢業(yè)設(shè)計遇到困難時的幫助，還要感謝他們在工作、生活中所給予我的肯定和幫助，讓我有信心堅持下去。最后，我要特別感謝所有大學(xué)四年來教導(dǎo)過我的老師，因為有了他們的教導(dǎo)和培養(yǎng)，我才有了完成畢業(yè)設(shè)計所需的基礎(chǔ)知識。附錄1 PLC接線圖 附錄2 自動配料系統(tǒng)程序 系統(tǒng)主程序