【正文】 法一般有積分法和累加法兩種數(shù)學模式。當皮帶輸送配料時，稱重段上的配料重量通過皮帶稱量拖輥載臺作用于稱重傳感器，稱重傳感器將重量裝換成電信號，送入運算器。(2)、配料 A 的計量方式7采用壓力傳感器組成的電子皮帶秤的計量方式進行配料 A 的計量。又電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也是連續(xù)可調(diào)的。通常電機的同步轉(zhuǎn)速表示 n0=60f/p 為： 式中 n0 為旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，通常稱為同步轉(zhuǎn)速 f 為電流頻率； p 為旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)。給料電機要求通過變頻調(diào)速實時改變喂料量的大小。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。5(5)通信及聯(lián)網(wǎng)PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設備間的通信。(4)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學運算 (含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。(3)閉環(huán)過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。故選擇 PLC 來實施本次設計。現(xiàn)在 PLC 已經(jīng)發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過程控制功能、運動控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能，是名符其實的多功能控制器。 可編程控制器(PLC)從上個世紀 70 年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)，起初它主要是針對開關量進行邏輯控制的一種裝置，可以取代中間繼電器、時間繼電器等構(gòu)成開關量控制系統(tǒng)。且其外部 I/O 接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。 工業(yè)控制計算機控制 工控機采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強，有實時操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實用性強、功能復雜的領域中占優(yōu)勢。但是，單片機是一片集成電路，不能直接將它與外部 I/O 信號相連。 單片機控制 單片機作為一個超大規(guī)模的集成電路，機構(gòu)上包括 CPU、存儲器、定時器和多種輸入/輸出接口電路。繼電器串接在控制電路中根據(jù)主電路中的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時間及溫度等參量變化而動作，以實現(xiàn)電力拖動裝置的自動控制及保護。3第 2 章 總體方案設計 總體方案論證就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機控制、工業(yè)控制計算機控制、可編程序控制器控制。根據(jù)控制要求，可以看出此程序是一個很典型的順序控制問題。以 PLC S71200 為主要控制器。在本設計中我將引入 PLC 來實現(xiàn)其攪拌控制功能。攪拌技術(shù)的發(fā)展又使得攪拌設備大型化。還有在管道中放入攪拌器的，即所謂管道攪拌。 攪拌也可以在管路中進行，采用在管路中安裝裝置的辦法對氣液系和液液系進行混合。三葉后掠式攪拌器是目前大型聚合釜采用的一種較好攪拌器。隨著容積的大型化，釜型逐漸由細長型向矮胖型發(fā)展。如國外聚合釜的容積已由最初的 8～40m 3 擴大到 60～100m 3，最火的已達到140m3。隨著科學技術(shù)的發(fā)展。對高粘度流體，特別是非牛頓型流體的攪拌傳熱的研究，也是近年來的一個方向。 配料設備的發(fā)展趨勢用 PLC 來代替?zhèn)鹘y(tǒng)配料混合設備控制近代化學工業(yè)中，流動的配料不再只是一些低粘度的牛頓型流體，許多高粘度流體也常常遇到，尤其是各種各樣的高分子溶液以及混有催化劑粒子的漿狀流體等非牛頓型流體的應用日益廣泛。這些旋渦因經(jīng)常地互相撞擊和破裂，使液體受到劇烈的攪拌。這方面已做了許多工作，但尚需擴大和深入。 因此，從更微觀更本質(zhì)的角度,例如采用先進的測試手段和建立合理的數(shù)學模型,獲取攪拌槽中的速度場、溫度場和濃度場,不僅對開發(fā)新型攪拌設備，而且對攪拌設備的優(yōu)化設計具有十分重要的經(jīng)濟意義,對放大和混合的基礎研究具有現(xiàn)實的理論意義。這種方法不但耗費巨額的資金和大量的人力物力,而且設計周期很長。 Electric control valveI 1第 1 章 緒 論 傳統(tǒng)的配料混合設備的控制存在的問題鑒于攪拌設備的廣泛應用，隨著近年來工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，配料混合技術(shù)在上世紀 60 到 80 年代期間得到了迅猛發(fā)展,其重點主要是對于常規(guī)攪拌槳在低粘和高粘非牛頓均相體系、固液懸浮和氣液分散等非均相體系中的攪拌功耗、混合時間等宏觀量進行實驗研究。關鍵詞：可編程控制器 PLCS71200；變頻器 MM420；電動調(diào)節(jié)閥；配料攪拌系統(tǒng)；PID 控制；電動調(diào)節(jié)閥ABSTRACTWith the development of modern industrial technology, material mixing technology has been rapid development, it is widely used and the chemical technology and production, but in the application, the traditional material mixing process also exists serious problems and capacity constraints。I小型配料攪拌裝置電氣系統(tǒng)設計畢業(yè)論文最終完成版本I摘 要本文介紹的配料攪拌系統(tǒng)以 PLC 作為控制核心，結(jié)合變頻器等完成配料攪拌的自動控制系統(tǒng)，能夠較好的滿足攪拌系統(tǒng)的要求。本設計運用了變頻電機 M1，恒速電機 M2，液位傳感器，攪拌電機 M3，皮帶秤等主要器件，以 PLC 為控制核心，選用了西門子公司的 S71200 系列機PLC，西門子生產(chǎn)的變頻器 MM420，ZDSN 型電子式電動雙調(diào)節(jié)閥， HSP100 型靜壓式液位變送器，ICSST4 型電子皮帶稱，還有斷路器，熔斷器，熱繼電器等多種電路保護元件，運用 PLC 編程語言，以及人機界面控制面板，用 PLC 的 S7_200 的仿真軟件進行仿真，實現(xiàn)了對不同的配料按預先設定的程序進行混合攪拌的功能。Computer technology as the core of PLC in the general automatic control equipment, it is a kind of program to change control function of the puter. As microprocessors, puter and munication technology, the rapid development of PLC programmable controller has widely applied in industrial control, and the proportion of the rapid rise in. PLC mainly consists of CPU module, input and output module and programming module device. It is applied in industry, mixing equipment mixing process realized automation control, and improved the stability, agitate equipment work for the mixing machine smoothly, orderly, accurate working creates powerful guarantee. In this paper, the material mixing system with PLC as control core, bined with frequency converter, etc material stirring of the automatic control system.Key words: PLC programmable controller S71200；frequency converter MM420； material mixing system；PID control。長期以來,雖然有大量設計經(jīng)驗和關聯(lián)式可用于分析和預測混合體系,但將攪拌反應器從實驗室規(guī)模直接放大到工業(yè)規(guī)模,仍是十分危險的,至今仍然需要通過逐級放大來達到攪拌設備所要求的傳質(zhì)、傳熱和混合。據(jù)統(tǒng)計，在工業(yè)高度發(fā)達的美國，化學工業(yè)由于攪拌反應器設計不合理所造成的損失每年約為 10—100 億美元。 而對于攪拌設備的研究，除功率問題外，有關攪拌的流體力學研究具有重要意義。在液體中進行攪拌時，攪拌器的功能不僅引起液體的整個運動，而且要在液體中產(chǎn)生湍動，湍動程度與攪拌器使液體旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋渦現(xiàn)象有密切關系。由此可見在攪拌操作中，對于流體力學理論的研究是極其重要的。它們與通常的牛頓型流體具有不同的2流動特性，所以對于非牛頓型液體的研究是當今的一個重要課題。聚合釜的傳熱特性與其中所用的攪拌器的型式關系甚大。設備有大型化發(fā)展的趨勢，也需求攪拌設備大型化。采用大型聚臺釜可大大減少操作和檢修人員，有利于自動化，減少投資，提高生產(chǎn)率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。而且采用底部攪拌的方式越采越多，多用三葉后掠式攪拌器。因它排出量大，釜內(nèi)液相循環(huán)充分，每分鐘可達 5～10 次，能促使釜內(nèi)反應均勻一致。例如采用噴射泵對水及醋酸丁酯進行混合；在石油精制中，也采用使液體流過設置在管路中的銳孔板或擋板，以便使兩種液體進行接觸?？梢?，科學技術(shù)的發(fā)展帶動了攪拌應用面的擴大。為了提高攪拌的全自動化和穩(wěn)定性能，就需要一個功能更強、性能更好的系統(tǒng)做支持。 引入 PLC 來實現(xiàn)其配料混合設備的控制功能本設計基于采用可編程序控制器(PLC)的設計方案，實現(xiàn)對配料混合攪拌的控制。根據(jù)攪拌設備的功能特性、運作順序等，設計中可選用電磁閥、時間繼電器來實現(xiàn)液體的流入和時間上的延時，從而滿足其控制要求。這樣就可以先按照攪拌設備的先后運行順序畫出相應的順序功能圖，然后在根據(jù)順序功能圖畫梯形圖，最后再用仿真軟件對其進行調(diào)試仿真。 繼電器控制系統(tǒng) 控制功能是用硬件繼電器實現(xiàn)的。系統(tǒng)復雜，在控制過程中，如果某個繼電器損壞，都會影響整個系統(tǒng)的正常運行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個控制柜價格非常高，靈活性差，響應速度慢。其低功耗、低電壓和很強的控制功能，成為功控領域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計算機之一。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和 I/O 接口電路，硬件設計、制作和程序設計的工作量相當大。但工控機價格較高，將它用于開關量控制有些大材小用。 可編程序控制器控制 可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設計和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬件配置和設計外部接線圖，同時采用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點和接線，通過修4改程序適應工藝條件的變化。隨著 30 多年來微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC 也通過不斷的升級換代大大增強了其功能。由 PLC 為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強大、性價比高等優(yōu)點，是目前工業(yè)自動化的首選控制裝置。PLC 的基本功能：(1)開關量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。 (2)運動控制PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制，世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。作為工業(yè)控制計算機，PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡系統(tǒng)。 系統(tǒng)方案的設計思想可靠性高，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。配套齊全，功能完善，適用性強PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。體積小，重量輕，能耗低硬件配套齊全，擁護使用方便，適應性強6 系統(tǒng)設計 系統(tǒng)原