基于plc控制皮帶秤的畢業(yè)設(shè)計(參考版)
2025-06-27 16:56本頁面
【正文】 長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報。！主要參考文獻(xiàn)[1] 孫 平；可編程控制器原理及應(yīng)用（第2版）；高等教育出版社；2008年4月版[2] 林小峰；可編程控制器原理及應(yīng)用 北京：高等教育出版社；1994[3] 蒲玉興、李廣兵。稱重傳感器是皮帶秤力與電轉(zhuǎn)換的核心部件,設(shè)計中采用S型剪切梁式稱重傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單，連接方式采用關(guān)節(jié)軸承，處于受拉狀態(tài)，可安裝于封閉的梁內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工制作，同時應(yīng)變輸出大，線形好。同時對電子皮帶秤的抗干擾方面提出了一些見解，并提出了一些簡單的可靠性設(shè)計方案。雖然設(shè)計上還存在不足，但基于以上的優(yōu)點，我相信會有一定的市場。在全球化的今天，電子皮帶秤將會得到更為廣闊的市場?？焖?、準(zhǔn)確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面已成為現(xiàn)代稱重技術(shù)的主要特點。系統(tǒng)需4個輸入量 2個輸出量 ,具體如下圖輸入按鍵輸出輸出量啟動1啟動停止1檢查是否有料2檢查是否有料6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和商品流通的擴(kuò)大，過去沿用的機(jī)械杠桿秤已不能適應(yīng)生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化的要求，衡器的技術(shù)水平需要不斷的提高。電動機(jī)的啟、停由開關(guān)量控制，PLC數(shù)字量輸出信號作為變頻器的控制端輸入信號，經(jīng)變頻器調(diào)制輸出高頻脈沖給皮帶驅(qū)動電機(jī)。 圖9 系統(tǒng)主程序控制流程 系統(tǒng)中主、輔料秤由可編程控制器（PLC）和上位機(jī)實現(xiàn)兩級控制。根據(jù)配比各輔料同時混合計量，并按配方工藝要求添加。若無物料，向料斗送料，啟動配料生產(chǎn)線，由電子皮帶秤進(jìn)行稱重并實時計量，CPU計算得實時流量及累計流量。圖8 流量PID閉環(huán)調(diào)節(jié) 當(dāng)系統(tǒng)開始工作時，啟動配料生產(chǎn)線。在生產(chǎn)過程進(jìn)行自動調(diào)節(jié)時，以主料成分的流量計量為依據(jù)，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求通過上位機(jī)設(shè)定出總流量及主、輔料配比參數(shù)，按配方比例摻雜其余輔料。在流量實際控制中采用工業(yè)控制中應(yīng)用最為廣泛的PID調(diào)節(jié)，根據(jù)流量偏差，利用比例、積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制，控制量輸入和輸出（誤差）之間的關(guān)系在時域中可用公式表示如下： 公式中e（t）表示誤差、控制器輸入，u（t）是控制器的輸出，kp為比例系數(shù)，Ti為積分時間常數(shù)，Td為微分時間常數(shù)。 流量就是一定時間內(nèi)皮帶上走過的物料量。同時將此流量信號送至PLC接口，與上位機(jī)設(shè)定的各種配料給定值進(jìn)行比較，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)運算，其控制量送至變頻器，以此來改變變頻器的輸出值，從而改變驅(qū)動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。稱重傳感器根據(jù)所受力的大小輸出一個電壓信號，經(jīng)變送器放大，輸出一個正比于物料重量的計量電平信號。 自動配料系統(tǒng)加電后，皮帶驅(qū)動電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，微處理機(jī)根據(jù)當(dāng)前操作控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。對于恒流量控制時，電子皮帶秤根據(jù)皮帶上物料的多少自動調(diào)節(jié)皮帶速度，以達(dá)到所設(shè)定流量要求。該自動配料系統(tǒng)由2臺電子皮帶秤配料線組成，編號分別為2，其中1為主料秤，2為輔料秤。一般情況下，電機(jī)進(jìn)行制動時，由于電機(jī)內(nèi)部存在損耗可產(chǎn)生約20%電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的制動轉(zhuǎn)矩。 不使用直流電抗器時，請勿取下短路塊，并要擰緊螺釘，否則變頻器不能正常工作。出廠時，P1，P(+) 之間連接有短路塊。 變頻器的輸出端子 U、V、W，要按正確的相序連接至三相交流電動機(jī)的接線端子 U、V、W；如果電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向錯誤，則交換任意兩相的接線即可。 為了降低從變頻器電源線耦合的高頻干擾噪聲，可以在變頻器的電源輸入側(cè)安裝型號、規(guī)格匹配的噪聲濾波器。最大輸出電流50mA。控制性能調(diào)制方式：SPWM模式；運行命令給定方式：面板給定，外部端子給定；速度設(shè)定精度：數(shù)字設(shè)定： （），模擬設(shè)定： （）； 速度控制精度：有PG反饋V/F控制：（）；設(shè)定參考電壓源輸出：1路，10V，5mA。變頻器技術(shù)指標(biāo)及規(guī)格主電輸入額定電壓，頻率：三相，380V/220V，50Hz/60Hz，二相，220V，50Hz/60Hz；變動允許值：電壓：，電壓失衡率3%,頻率：。緊湊的結(jié)構(gòu)，可以靈活安裝；按照國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和測試，保證產(chǎn)品的可靠性。通過V/F控制方式，能以很高的控制精度進(jìn)行很寬范圍的調(diào)速運行。皮帶運輸機(jī)所需要的有效功率為：為了計算電動機(jī)的所需功率，先要確定從電動機(jī)到運輸機(jī)之間的總效率，設(shè)，分別為齒輪傳動、滾動軸承、同步帶輪的效率，查表可得，則傳動裝置的總效率為：故電機(jī)所需要的功率為：選取電動機(jī)的額度功率最少為。采用先進(jìn)可靠的“變頻感應(yīng)電機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方案，取代機(jī)械變速和直流調(diào)速方案。電子皮帶秤的調(diào)速系統(tǒng)是由安裝在皮帶秤體上的光電編碼器檢測皮帶速度，輸出脈沖送給plc,然后經(jīng)過plc送給變頻器，進(jìn)而控制皮帶電機(jī)轉(zhuǎn)速。變頻器通過改變電壓頻率比來補(bǔ)償力矩M，加寬低速時的轉(zhuǎn)矩M范圍。若負(fù)載轉(zhuǎn)矩在低于的范圍內(nèi)變化，調(diào)節(jié)f即可平滑的調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。1）當(dāng)較高時，轉(zhuǎn)差率在相當(dāng)寬的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)變化不大，正比于供電頻率如圖所示。 （31）式中n ——異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速f ——異步電動機(jī)的頻率s ——電動機(jī)轉(zhuǎn)差率p ——電動機(jī)極對數(shù)由式可知,轉(zhuǎn)速n 與頻率f 成正比, 只要改變頻率f 即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,變頻調(diào)速就是通過改變電動機(jī)電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。有時物料的配比會因為工藝的修改變化很大，要求調(diào)速系統(tǒng)必須有較寬的調(diào)速范圍，另外物料的粒度，倉壓甚至機(jī)械設(shè)備性能常會變化，還要求調(diào)速系統(tǒng)輸出力矩有較大的適應(yīng)范圍。在許多工業(yè)現(xiàn)場，對調(diào)速系統(tǒng)又較高的要求：調(diào)速范圍要寬，并且在力矩變化大時仍能平穩(wěn)調(diào)速。按信號轉(zhuǎn)換方式上可分為:磁一電式和光一電式。數(shù)字式測速傳感器按拾取速度信號的方式分類，分為接觸式和非接觸式。過去使用的模擬式測速傳感器來檢測發(fā)電機(jī)輸出電壓的方式不再使用。測速傳感器主要分?jǐn)?shù)字式和模擬式兩種。皮帶秤電控系統(tǒng)，主要是檢測兩個物理量，一個由稱重傳感器拾取重力信號，另一個檢測皮帶的線速度，然后將這兩個量進(jìn)行積算。在選用的時候不應(yīng)該盲目追求高等級的傳感器，應(yīng)該考慮到本系統(tǒng)裝置的準(zhǔn)確度等級和成本。3）各種類型傳感器的使用范圍傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱重安全可靠。一般來說秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器，但是對于一些特殊的秤體如電子吊
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