【正文】 “一條龍”。（a）（b）圖22 小麥清理流程圖注：括號內(nèi)數(shù)字表示設(shè)備數(shù)量。噴霧著水之后設(shè)了凈麥倉，使麥粒表面水分被吸收。在小麥清理過程完成即將入磨前，又設(shè)了一道噴霧著水機。在小麥清理流程中使用洗麥機清洗麥粒表污，去石洗麥機還可以去除麥中的石子。這樣即完成了毛麥清理過程。之后再進行小麥表面清理，先利用打麥機對小麥進行打擊，通過撞擊和摩擦作用使麥粒表面和腹溝內(nèi)的塵土、部分的麥毛和麥皮脫落，接著用第二道篩將這些雜質(zhì)篩出，并同時篩出比麥粒略大的中型雜質(zhì)。除雜方法組合的基本原則是先易后難、先粗后精、先危害大的后危害小的。 小麥清理工藝流程小麥清理流程共設(shè)了三篩，兩打，兩去石，兩精選，一洗麥，三磁選，四風(fēng)選，三著水，兩潤麥。所有的麥倉出口均安裝配麥器，用于不同品種小麥的搭配加工。完成后小麥自動流入垂直吸風(fēng)道，吸除麥糠等輕型皮殼類雜質(zhì)。原糧倒入卸糧坑后由斗式提升機送入初清篩清除大雜。圖21是小麥初清流程圖。用篩理設(shè)備分離出與小麥體積不同的雜質(zhì)，用去石機分離出比麥粒比重大的石子，用精選設(shè)備分離出與小麥形狀不同的雜質(zhì)，用磁選器去除磁性雜質(zhì)，用打麥機和刷麥機清理小麥表面等等。因此，小麥在制粉之前必須將混在其中的各種雜質(zhì)徹底清理干凈。2. 控制系統(tǒng)總體設(shè)計 面粉生產(chǎn)工藝流程 小麥初清工藝流程小麥在收獲、干燥、運輸和儲存過程中，不可避免地會混入各種各樣的雜質(zhì)；小麥在田間生長過程中，難免受自然災(zāi)害的影響或病蟲害的感染，出現(xiàn)變質(zhì)或感染病害的麥粒。應(yīng)用PLC與iFIX相結(jié)合綜合控制現(xiàn)場設(shè)備是本課題的研究內(nèi)容，它主要包括以下幾個方面：（1）研究面粉生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及故障信息采集（2）研究西門子S7300 PLC硬件組態(tài)（3）研究西門子S7300 PLC軟件編程（4）研究GE Fanuc iFIX （5）研究西門子S7300 PLC與現(xiàn)場設(shè)備和上位機的互聯(lián)（6）研究最終的系統(tǒng)整合，搭建成具有一定開放系統(tǒng)特性的基本系統(tǒng)。最新的機電系統(tǒng)保證面粉廠聯(lián)鎖功能，安全性好。以微處理器為核心的集散控制系統(tǒng)(DCS )的出現(xiàn)，代替了原有集中式DDC系統(tǒng)。中央儀表控制室配有手工繪制的面粉廠的整個工藝流程圖，通過指示燈光表示每臺機器的狀態(tài)，操作員可以直觀形象地監(jiān)視和操作面粉生產(chǎn)過程。半個世紀(jì)以前，制粉行業(yè)已具有確?；镜穆?lián)鎖功能的機電系統(tǒng)，在出現(xiàn)報警或其它故障的情況下，通過繼電器鏈保證按照預(yù)定的安全邏輯順序地停機，控制系統(tǒng)為就地式的簡單控制裝置。在滿足不斷變化的市場需求的過程中，制粉行業(yè)中的自動化技術(shù)以其特殊的工業(yè)方式也在不斷地發(fā)展。引進系統(tǒng)大部分采用繼電器聯(lián)鎖控制方式，個別在配粉車間采用PLC控制。工藝屏的控制操作也僅僅是將現(xiàn)場控制的方式進行簡單的移位和集中，這樣的“自控”只是集中控制而不是自動程序控制。當(dāng)時引進的面粉生產(chǎn)線主要特點有：（1）工藝線路、設(shè)備及故障自動監(jiān)控方面。我國改革開放以來，特別是上世紀(jì)80年代末到90年代初大規(guī)模引進國外面粉生產(chǎn)線并進行消化吸收，結(jié)合我國蒸煮食品的特點，現(xiàn)已逐漸形成了具有中國特色的面粉加工技術(shù)。關(guān)鍵詞：自動控制系統(tǒng)，面粉生產(chǎn)，iFIX， PLCABSTRACTFlour processing is the important material industry of food producing, and the traditional industry of the transit of cereal producing to human various reasons, the automation of its production processlags far behind the textile industry over the same period to achieve the mechanized production. Since the 1990s, in order to reduce costs, improve product quality and adapt to the changingmarket economy, Chinese large and mediumsized flour mills successively carried transformation of electrical automation system, the PLC began to be widely used in the flour industry of China. Programmable controller referred as PLC, is a dedicated puter different from ordinary puter, it can be directly applied in industrial environments without dedicated air conditioning and constant temperature environment. It has been designed for control of industrial environmental with rich input and output interface and strong output drive capability. It has so many advantages that it has been widely used in various areas of industrial production around the world. This paper introduces the hardware structure,working principles and software programming of the PLC system, and then describes how to take advantage of the technology of PLC to achieve the automatic control of the flour production process .Keywords: Automatic control system, Flour production, iFIX, PLC目錄摘要 IIABSTRACT III1. 緒論 1 國內(nèi)外面粉加工自動化技術(shù)的現(xiàn)狀 1 本課題研究主要內(nèi)容 22. 控制系統(tǒng)總體設(shè)計 3 面粉生產(chǎn)工藝流程 3 小麥初清工藝流程 3 小麥清理工藝流程 5 小麥制粉工藝流程 7 可編程控制器PLC及其與DCS比較 9 STEP 7軟件 11 iFIX軟件 12 系統(tǒng)控制方案 13 控制系統(tǒng)組成及原理 13 控制系統(tǒng)功能 14 控制系統(tǒng)保護 153. 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 16 S7300可編程控制器 16 工作原理 16 硬件組成 20 模塊配置 22 硬件組態(tài)檢查 23 MPI通訊 25 三相異步電動機基本控制電路 26 三相異步電動機單向連續(xù)運行控制電路 26 三相異步電動機起動控制電路 27 生產(chǎn)過程動態(tài)參數(shù)檢測 30 傳感器 30 常見傳感器及參數(shù)檢測 314. 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 32 下位控制器軟件設(shè)計 32 PLC程序設(shè)計 32 PLC程序仿真 34 上位機軟件設(shè)計 38 畫面介紹 38 設(shè)備狀態(tài) 39 故障報警 41總結(jié) 42致謝 43參考文獻(xiàn) 44附錄 45 學(xué)習(xí)好幫手1. 緒論 國內(nèi)外面粉加工自動化技術(shù)的現(xiàn)狀面粉加工是把小麥通過清理、研磨、篩理、分級、提純，加工成各種不同等級面粉的系統(tǒng)科學(xué)，它主要包含兩方面的內(nèi)容：制粉設(shè)備和制粉工藝。由于它具有很多優(yōu)點，目前已被廣泛應(yīng)用于全世界工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。進入九十年代以來，為了降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，適應(yīng)不斷變化的市場經(jīng)濟，我國的大中型面粉廠相繼進行了電氣自動化系統(tǒng)的改造，PLC開始被廣泛的應(yīng)用于我國面粉行業(yè)。7． 查閱英文材料并進行翻譯；起止時間：2012年2月18日至2012年6月9日共16周指 導(dǎo) 教 師簽 字系 主 任簽 字院 長簽 字摘要面粉加工是食品生產(chǎn)的重要原料工業(yè)，是糧食生產(chǎn)向人類消費過渡的傳統(tǒng)行業(yè)。. . . .. .安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書課題名稱面粉生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué) 院電氣信息學(xué)院專業(yè)班級測控技術(shù)與儀器081姓 名李 赟學(xué) 號089064013指導(dǎo)教師張英杰 老師畢業(yè)設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容及要求：1． 查閱資料了解面粉生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀；2． 查閱資料分析面粉生產(chǎn)工藝流程；3． 設(shè)計面粉生產(chǎn)過程總體控制方案；4． 選擇合適的PLC，完成硬件組態(tài)、編寫相應(yīng)的控制程序并進行及仿真。5． 使用組態(tài)軟件對整個生產(chǎn)過程進行組態(tài)；6． 整理論文資料并書寫畢業(yè)設(shè)計論文。由于種種原因，其生產(chǎn)過程的自動化遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于同期實現(xiàn)機械化生產(chǎn)的紡織業(yè)。可編程控制器（Programmable Controller）簡稱PLC,是一臺有別于普通微機的專用計算機，它能直接在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，不需要專門的空調(diào)和恒溫環(huán)境，它專為工業(yè)環(huán)境控制而設(shè)計制造，具有豐富的輸入輸出接口和較強的輸出驅(qū)動能力。本文先介紹了PLC系統(tǒng)的硬件組成、工作原理、軟件編程等，并詳細(xì)介紹了利用PLC控制技術(shù)實現(xiàn)面粉生產(chǎn)過程的自動控制。20世紀(jì)80年代以前，我國的制粉技術(shù)由于受到經(jīng)濟發(fā)展水平、制粉設(shè)備品種、加工精度以及企業(yè)經(jīng)濟實力的制約，采用的都是最基本、最簡易的設(shè)備和工藝。90年代以來，引進生產(chǎn)線的面粉廠以其合理的工藝、先進的設(shè)備及自動化技術(shù)的應(yīng)用，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和整體經(jīng)濟效益。自動控制及監(jiān)測技術(shù)已在一些引進面粉廠中采用，國產(chǎn)設(shè)備配套安裝設(shè)計的面粉廠，有的也有工藝模擬屏，也可以顯示工藝及設(shè)備運行情況，但絕大部分無PLC控制的程序啟停和故障檢測。（2）程序控制技術(shù)方面。例如引進的瑞士布勒公司的生產(chǎn)線也只是在制粉車間的局部工段采用了PLC控制。50多年來，自動化儀表從氣動到電動，從現(xiàn)場控制到中央控制，從儀表屏操作到計算機操作站，從模擬信號到數(shù)字信號等等，變化確實驚人。隨著面粉廠規(guī)模增大，設(shè)備數(shù)量增加，工藝復(fù)雜，自動儀表采用電動儀表，就地控制改為中央儀表控制。早期自動順序啟動系統(tǒng)利用定時轉(zhuǎn)換器，大大簡化了面粉廠的啟動操作。以可編程邏輯控制器(PLC)為主體的計算機控制系統(tǒng)滿足新的市場要求，確保面粉廠對數(shù)百臺設(shè)備的監(jiān)控，實現(xiàn)各種工藝要求。 本課題研究主要內(nèi)容本課題主要研究的是面粉生產(chǎn)車間的自動化控制系統(tǒng)，通過分析生產(chǎn)工藝流程；分析研究西門子S7300 PLC硬件組態(tài)、編程與通訊，實現(xiàn)iFIX上位機組態(tài)，進而完成現(xiàn)場控制系統(tǒng)的設(shè)計。包括PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、上位機管理和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。小麥中混有雜質(zhì)或病害麥粒直接影響制粉的安全生產(chǎn)、成品質(zhì)量及食品的安全和衛(wèi)生。小麥中的雜質(zhì)種類很多，不可能用一種設(shè)備將各類雜質(zhì)一次清理干凈，必須將各種不同作用原理的設(shè)備組合使用。而且相同的設(shè)備還要重復(fù)使用，才能達(dá)到理想的清理效果。（a）原糧 → 卸糧坑 → 斗提機 → 初清篩 → 高效振動篩（2）→ 垂直吸風(fēng)道↓毛麥倉←刮板輸送機←斗提機←磁選器←垂直吸風(fēng)道（b）圖21 小麥初清流程圖注：括號內(nèi)數(shù)字表示設(shè)備數(shù)量。清理過的小麥自動流入高效振動篩，由頭道篩去除中雜，篩下小麥流過二道篩去掉草籽等小雜。經(jīng)磁選后，由斗式提升機、刮板輸送機等設(shè)備輸送入毛麥倉儲存待用?；烊胄←溨械幕覊m等細(xì)微雜質(zhì)由風(fēng)機從各設(shè)備中吸除，經(jīng)布筒式脈沖除塵器和沙克龍除塵器高效分離后，經(jīng)關(guān)風(fēng)器送入灰房密閉保存初清的目的是去除小麥中的大雜，如磚頭、瓦塊及繩頭等，并盡可能地去掉部分的小雜和輕雜，以避免這些雜質(zhì)影響機器的正常工作及物料的流動和出倉，并減少物料中的灰塵含量。具體流程如圖22所示。按照這樣的原則，首先采用高效振動篩除大中雜、小雜和輕雜，然后采用比重分級去石機去除石子，再用精選機去除與麥粒大小、比重相近的球形或細(xì)長形雜質(zhì)。在打麥的過程中還可將一些泥塊、爐渣打碎并篩出。在小麥著水和潤麥之后，再重復(fù)以上過程進行光麥清理，以達(dá)到除雜盡凈的目的。流程中智能化的著水控制儀可以精確地控制物料的水分。這道工序是以霧化水使麥粒表面濕潤，使麥皮的韌性增加，降低麥皮在研磨過程中的破碎。同時該倉還起到平衡、緩沖流量的作用，保證清理和制粉工段的流量穩(wěn)定。 小麥制粉工藝流程制粉工段是面粉生產(chǎn)系統(tǒng)的核心，其技術(shù)水平的高低與整個