砂轮自动配料系统设计

南 京 理 工 大 学毕业设计说明书(论文)作 者:尹万利准考证号：084914204062 教学点:淮安信息职业技术学院专 业:机电一体化题 目:砂轮自动配料系统设计侍寿永副教授指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)2016 年 5 月毕业设计说明书（论文）中文摘要 本课题综合运用了可编程控制器PLC、变频器技术和触摸屏技术。能解决传统人工称重配料，带来一系列问题，比如，粉尘大带来的职业病，配方复杂变更麻烦，称重不准确而造成的质量问题等。并且该控制装置，适用不同种类的砂轮进行配料。同时，系统拥有着操作简单、维护方便、可靠性高等优点，从而大大的提高了生产效率，降低了企业的管理难度。关键词 PLC 自动称重 砂轮配料 控制装置Title Design of grinding wheel automatic batching systemAbstractThis topic integrated use of the programmable controller PLC, frequency converter technology and touch screen technology. Can solve in weighing ingredients, bring a series of problems, for example, large dust of occupational disease, complex formula change trouble, weighing the quality problem caused by inaccurate and so on. And the control device, it is suitable for different kinds of grinding wheel for ingredients. At the same time, the system has the advantages of simple operation, convenient maintenance and high reliability, thus greatly improves the production efficiency, reduces the enterprise the management difficulty. Keywords PLC automatic weighing ingredients control of grinding wheel device 毕业设计说明书（论文）外文摘要本科毕业设计说明书（论文）第 3 页 共 1 页目次1 引言11.1课题来源11.2设计内容11.3设计意义12. 砂轮配料系统总体设计方案32.1设计思路32.2设计方案42.2.1硬件设计42.2.2软件设计53.系统硬件设计及选择63.1工作原理63.2主电路设计63.3控制电路设计83.3.1系统I/O分配83.3.2控制电路设计93.4系统元器件的选型104.系统软件设计144.1工作流程144.1.1手动模式144.1.2自动模式144.2系统各部分主要程序154.2.1启动程序154.2.2计算程序164.2.3送料皮带程序185.系统监控界面设计195.1新建项目195.2 建立连接195.3设置变量205.4 界面设计205.5 项目下载236.系统调试与操作246.1系统调试246.2系统故障及解决246.3系统操作说明25总结与展望26致 谢27参考文献28本科毕业设计说明书（论文）第 0 页 共 41 页附录 参考程序29第 2 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）1 引言1.1课题来源在砂轮生产行业中，配料通常是将原材料按某种比例均匀混合在一起，用以形成一种新的材料，因此配料是砂轮生产的重要组成部分。在生产过程中，各种原料要严格按比例进行均匀混合，就必须靠配料机械来完成。目前工厂一般使用两种方法，第一种方法采用人工称重，然后将成比例的各种原材料同时放入配料机中搅拌。另一种方法是自动称重，自动搅拌。由于砂轮的很多原始材料为粉状或颗粒人体容易吸入粉尘等杂物，导致职业病出现，增加了生产风险和劳动力，人工配料时，成本，同时配料品种繁多，数量巨大，因此造成人工配料难以现场管理，很容易出现误配，不但质量难以保证，同时也增加了管理成本。为了保证产品质量，提高生产效率，所以要求采用准确、可靠的自动配料系统。1.2设计内容本课题设计的主要内容是通过自动化控制手段，让砂轮的配料能根据预先设定的配料比重进行自动配料。工作过程无需人员参与，大大减少了人工配料的种种弊端。具体的设计内容如下：1、自动称重检测系统通过各个料仓下的称重传感器来实时反应各原料的变化量，然后系统来比对设置值与变化量，当其值相等时，即完成了该料的放料过程。2、变频控制控制装置在整体各原料未出料比值高时，将会以比较高的频率来带动电机运行进行出料，而当某一原料的出料快接近系统设置值时，变频器将降低频率运行，以此来提高配料比重的精准度。3、信息显示控制装置在触摸屏上显示系统的出料值、剩余料的重量以及超出报警等，实现人机交互通信能力，使得系统操作控制简单。1.3设计意义随着经济水平的不断提高，对砂轮生产的品质的要求越来越高，主要体现在，产品配料的准确性上，这就使配料成为了整个生产过程至关重要的一部分，它的准确性直接影响到产品的质量。通过该课题的设计，能实现以下几个方面目的：1、改善了砂轮生产的经济效益，提高了配料的效率，改变了以往的称重方式。2、提高了配料生产过程的自动化程度，更加有利于企业管理，减轻了工人工作量。3、综合利用所学专业知识，通过毕业设计真题真做，促进我们学生动手操作能力的提高，学有所用。36第 6 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）第二章 砂轮配料系统总体设计方案2.1设计思路目前，砂轮的种类繁多，不同的砂轮生产需要的原料和比例也不同，考虑到这一因素，就需要控制装置对配料的设置也是灵活多变的，而这一部分是通过触摸屏去控制。而为了使配料称重出料更精确，我们采用了变频器控制出料速率，而又不影响配料整体效率。具体设计思路如图2-1所示。图2-1 下料及传输示意图该控制装置通过每个原料仓下的称重传感器，对料仓的整个进行称重。而整个装置通过固定支架去支撑，料仓下方的下料电机带动着出料口的带凹槽螺旋杆进行下料，以防原料在下料的过程中发生堵塞，从而影响整个系统的正常运行。而下料口通过下料管把料送到送料皮带上，然后统一的送到搅拌装置中，进行下一步生产过程。2.2设计方案2.2.1硬件设计目前，PLC的应用已为大多数电气技术人员所熟悉，因其具有可靠性高，成本低、编程设计灵活、易于维护等优点，故采用PLC作为本课题的控制器，再用变频器、触摸屏、检测装置以及低压元器件组成。而本控制装置的输入信号主要有操作按钮信号、检测信号以及模拟量模块上的称重传感器信号。输出信号主要包括接触器、指示灯以及变频器。同时人机交互界面主要由触摸屏进行完成，通过它来实时了解运行状况，设置运行参数。具体的系统框图如图2-2所示。接触器指示灯变频器触摸屏操作按钮检测信号称重传感器P L CEM 235图2-2 系统组成框图1、控制器可编程序逻辑控制器（PLCprogrammable logic controller）作为一种新型的工业控制装置，在科研、，非常值得推广，已经广受自动控制界的欢迎，因此，本控制系统选择PLC作为控制核心。2、变频器变频器作为调速、节能装置已被广泛应用于诸多工业现场，本装置采用变频器来实施调节传目的。3、检测检测部分主要就是检测皮带上是否还有余料。装置在下料完成后要将所有的料都送进搅拌仓内，通过检测装置来反映送料是否完成。4、称重称重传感器是系统对下料重量的重要监控，配料过程中必不可少的一部分，成为系统配料精度的重要保证。通过它来将信号反馈给控制器，作为系统执行的判断依据。5、模拟量模块本控制装置采用的模拟量模块是EM235，该模块为模拟量输入输出混合模块过转换变成数字量传输给PLC对其进行处理。该模块主要和装置上的称重传感器进行配合，将设备上的重量传送给控制器。6、触摸屏采用触摸屏作为人机交互界面（HMI），这样便于工作人员实时监控系统状态。在径，即在其上设置各种操作按钮，相关数据的输入等。2.2.2软件设计软件是一个系统不可或缺的部分。如果说系统的硬件部分是躯干的话，那么软件就是一个系统的灵魂，是它给了一个系统生机，让人可以随心所欲的去控制整个系统。本课题的软件部分设计需要考虑的主要分为以下几个部分：触摸屏与可编程控制器的通信，主要运用的是Profibus-DP现场总线通信；可编程控制器PLC控制变频器来为电机调速进行出料，运用的是PLC内部的数字信号控制；实时检测称重传感器的信号，通过模拟量模块EM235接收传感器信号，且对信号进行判断与分析。第三章 系统硬件设计及选择3.1工作原理 本控制装置设置了“手动”和“自动”两个操作模式，可以根据需要进行转换。一般情况下，我们会选用“自动”模式，而当系统发生故障或调试时，我们可以根据需要选择“手动”模式进行工作和检测，故障解决后再装换成“自动”模式下工作。在“自动”模式下，要先在触摸屏上设置下料的参数，控制器根据预先设置的参数，对各种配料进行分配下料。而称重传感器会实时的反馈给控制器数据，控制器通过比较称重传感器反馈回来的数据和触摸屏上设置的参数，来判断是否需要继续进行下料。并且控制器会根据下料的总体状态来控制变频器输出不同速率，进而去保证配料的效率和准确性。在“手动”模式下，只需控制下料按钮进行快速下料，由于未确定配料重量，这里需要靠操作人员通过观察触摸屏上的重量变化来进行控制，因此，这里采用点动控制，而当料仓内无料时，系统会报警提示加料。不管系统处于什么模式下工作，控制装置中只要有任何一台下料电机工作，送料皮带电机便进行工作，并且在下料电机停止后，通过余料检测传感器来停止送料皮带电机工作，以保证皮带上无余料。3.2主电路设计控制装置主电路较为简单，就是4个变频下料电机和送料皮带电机，具体电路设计如图3-1所示第 13 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）图3-1 控制装置主电路设计三相电源经断路器QF、熔断器FU、交流接触器KM1主触点后接入变频器，然后经过变频器分给4台下料电机的控制接触器主触点、热继电器主触点，最后接入下料三相异步电机。而送料皮带电机是经过控制接触器KM6主触点、热继电器FR6主触点后接入送料皮带三相异步电机M5。3.3控制电路设计首先确定PLC的I/O分配表如表3-1所示，控制电路如图3-2所示。3.3.1系统I/O分配根据实际需要，PLC的I/O地址分配如表3-1所示：输 入输 出输入元件输入点作用输出元件输出点作用SB1I0.0系统起动变频器端子5固定频率+1Q0.0快速下料信号SB2I0.1系统停止变频器端子6固定频率Q0.1慢速下料信号SA1I0.2手/自动转换KA1Q0.4系统运行指示灯HL1SC1I0.3皮带余料检测KA2Q0.5报警指示灯HL2SA2I0.41号手动下料KA3Q0.6自动指示灯HL3SA3I0.52号手动下料KA4Q0.7手动指示灯HL4SA4I0.63号手动下料KM1Q1.1变频器启动信号SA5I0.74号手动下料KM2 Q1.21号下料信号FR5I1.0皮带送料过载KM3Q1.32号下料信号KM4Q1.43号下料信号KM5Q1.54号下料信号KM6Q1.6皮带送料信号表3-1 I/O分配表3.3.2控制电路设计该装置电气部分接触器、指示灯信号、操作控制按钮信号、控制变频器快慢速运行信号等。模拟量模块通过总线连接器与PLC相连，触摸屏通过DP通信连接电缆与PLC相连。图3-2 控制装置PLC控制电路3.4系统元器件的选型1、控制器本控制的三个子系统中，PLC 作为主要控制元件，目前市场上PLC 种类和型号很多，运行稳定，西门子PLC使用简单方便，组态灵活、简单、紧凑的结构、低廉的成本、网络通信能力强以及功能强大的指令集，使得西门子PLC 在中国有很大的市场占有率。S7-200系列小型PLC可应用于各种自动化系统，为各种小型控制任务理想的解决方案。因为本系统设计中会使用到多个S7-200PLC，所以需要一个高级的PLC进行控制多个S7-200系列的PLC。从多种角度考虑并结合我院实验设备及自身实际出发，本系统控制器选用S7-200和S7-300系列PLC。基于西门子PLC的以上优点，在本项目中，我们选用西门子S7-200PLC作为控制系统的核心。同时，又由于在本控制装置中，需要对下料重量经过称重传感器进行测量，只需要一路模拟量输入，所以我们使用了EM235模块，因为EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。可以充分的满足本项目的控制要求。2、触摸屏高性能的图形操作终端TP177B平台是一个全新的和进化的系列。这个新平台结合了最好的性能，图形和功能在一个独特的，超紧凑和坚固的封装。该平台分为两类HMI “基本”和“高级”。基本模型提供了一个长长的名单中常见的许多独立的小系统和应用程序的特性和功能。先进的机型，增加了创新和功能性，灵活性和联网能力能够解决更大，更复杂的系统的需求。该TP177B平台的人机界面提供了多种选择类型的显示器（TFT和STN），大小（范围从“5.7到15”）和格式（可在面板安装和悬吊式），不仅满足而且超过您的应用需求。因为TP177系列的触摸屏具有以上的优势，而且能够满足在本系统中作为参数设置，系统监控等比较重要的要求，因此，我们选择此系列的触摸屏。3、变频器由于选用西门子PLC作为控制核心，从使用方面及性能角度考虑，选用西门子变频器驱动皮模式：速度、转矩、位置及各模式的切换、用途更广泛、更专业）；外型结构和辅助功能与F700相同（通讯功能强、信号调整方面近似工业仪表的特点，调节余地大、使用更为方便）。西门子MM440系列变频器具有以下优势：总结了以往西门子变频器中具有代表性产品的特点，即：常规控制性能方面吸取了MM420的特点（过载能力强、控制功能多、适合大多数通用场合）；矢量控制方面与MM420相当（工作于多种模式：速度、转矩、位置及各模式的切换、用途更广泛、更专业）；外型结构和辅助功能与MM430相同（通讯功能强、信号调整方面近似工业仪表的特点，调节余地大、使用更为方便）。发挥普通电机的最佳性能（无传感器矢量控制）：驱动无编码器的普通电机实现高精度和快速度响应运行的矢量控制。在0.3Hz的超低速下最高可实现200%的输出转矩。转矩模式下控制范围1:20；响应水平进一步提高,速度响应120rad/s,速度控制范围1:200。驱动带编码器的电机实现高性能的矢量控制：闭环矢量控制下，变频器可达到比无传感器矢量控制时更高精度和更快速度响应的性能。速度控制范围1:1500；速度波动率：0.01%；速度响应300rad/s。转矩控制范围1:50；并具零速控制和伺服锁定功能。位置控制中，内置15段预设位置段，并且可与PLC或脉冲单元连接后可构成通用伺服系统，实现定位操作。若选用西门子专用电机，可实现低速时连续输出100%转矩，适合于开卷/收卷等场合。基于该系列的变频器的种种优点，我们选用MM440系列的变频器。4、传感器在本项目中，我们主要用传感器检测送料皮带是否有余料，因此，我们选用接近开关开自动检测。现在在市场上，主要有以下几种接近开关1）涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电的2）电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。3）霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体4）光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。由上述的各种接近开关的特性我们可以很容易的感觉到，光电式接近开关是最适合在本系统中使用的，因此，在本系统中，我们选择光电式接近开关。5、接触器接触器，指利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制（某些型别可达800安培）电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象，也可用作控制工厂设备、电热器、工作母机和各样电力机组等电力负载，并作为远距离控制装置。在本项目中，接触器主要用于控制变频器的得电情况和控制电机和变频器的通断以及控制三相异步电机的通断等功能。6、 称重传感器称重传感器，指一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。本装置中需要通过称重传感器，对料仓的整体重量进行称量，进而获得料重的变化值。而称重传感器又分为以下几个种类。1）光电式包括光栅式和码盘式两种。光栅式利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号。利用光电管、转换电路和显示仪表，即可计算出移过的莫尔条纹数量，测出光栅转动角的大小，从而确定和读出被测物质量。码盘式的码盘（符号板）是一块装在表盘轴上的透明玻璃，上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号，然后由电路进行数字处理，最后在显示器上显示出代表被测质量的数字。光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。2）电磁力式它利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作。当承重台上放有被测物时，杠杆的一端向上倾斜；光电件检测出倾斜度信号，经放大后流入线圈，产生电磁力，使杠杆恢复至平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换，即可确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高，可达1/20001/60000，但称量范围仅在几十毫克至10千克之间。3）电容式它利用电容器振荡电路的振荡频率f与极板间距d 的正比例关系工作。极板有两块，一块固定不动，另一块可移动。在承重台加载被测物时，板簧挠曲，两极板之间的距离发生变化，电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化即可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少，造价低，准确度为1/2001/500。4）电阻应变式利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。综合考虑以上几种类型的称重传感器，我们感觉到电阻应变式更加适应本装置的各项要求，所以我们采用称重传感器的型号为YYT5/204751。7、电动机控制装置中变频器电机用来驱动料仓下的下料电机进行下料，皮带电机用来将放下的送到搅拌装置中进行搅拌。下料负载较小且无需高转速，故选用四极对数的低速电机，其型号为QAD-8-055。第 19 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）第四章 系统软件设计4.1工作流程该系统为双模式，即手动与自动。系统启动后，会根据选择的模式进入不同的流程。下面就根据不同模式进行不同的工作流程分解：4.1.1手动模式在手动模式下，主要依赖与下料开关对系统进行操作。按下按钮，系统便开始下料，且称重传感器不停的反馈数据，通过触摸屏显示。当发现料仓内无无原料时，下料电机不工作且报警提示为料仓添加原料。具体流程图4-1如下：否是否有料停止下料报警暴击是手动下料称重检测开始图4-1 手动模式工作流程图 4.1.2自动模式在自动模式下，首先要在触摸屏上对控制装置设置参数（要下料的重量），然后系统会先进行，对设置原料的重量与料仓内所存的原料进行比较，如果所存的不足，便报警提示加料，或者重新设置参数。当参数设置完成后，系统便可启动运行，下料电机工作。系统通过称重传感器反馈回来的数据，和设置的参数比较，达到要求后，便停止该电机运行，直到所有电机停止，系统便停止运行，具体流程图如图4-2。开始是否设置料重报警加料下料料是否充足否是 停止下料是否达料重图4-2 自动模式工作流程图4.2系统各部分主要程序4.2.1启动程序系统中设定了一个手动按钮作为启动按钮，而启动系统也不需满足其他前提条件。于是，只进行简单的起保停设计就好，而装置中又有一个系统启动指示灯，只需把他并联上去，随着系统一起工作停止。如图4-3所示:图4-3 启动程序4.2.2计算程序该部分程序作为系统的计算程序，系统中需要计算的主要是料仓内的余料、需要放的料以及为提高放料速率的界定，而已知的条件为需要放的料、料仓现有的料和空料仓的重量（皮重），因此就需要通过对已知量进行计算进而得出未知量，服务于系统的运行。而该系统的整个系统的计算程序，我们将分为以下几部分：1）为了便于监控，让工作人员能及时了解料仓内的余料情况，所以我们要计算余料，具体程序如图4-4所示：图4-4 余料计算程序2）在手动模式下，要及时知道已下料的重量，而充分利用已知量，我们将通过下料前的重量减去实时的重量，就得到需要的已下料的重量，具体程序如图4-5所示：图4-5已下料重程序3）为保证装置的配料既精准而不失效率，因此，让下料电机在不同阶段以不同的转速运行，在程序中就需要将其区分开，来判断频率的高低。具体的程序如图4-6所示：图4-6 高速下料界定程序4.2.3送料皮带程序在本装置中的送料皮带正常情况下，会随着下料电机的启动一起启动，而因为考虑到下料电机停止后，送料皮带上依然有余料，为了保证皮带上的余料都能送入搅拌仓中，皮带电机的停止设定在检测装置检测不到信号，且在送料皮带过载时也会停止。具体的程序如图4-7所示：图4-7 送料皮带程序第 22 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）第五章 系统监控界面设计5.1新建项目1、双击组态软件图标打开软件，新建一个空项目。选择设备类型，点击进入。如图5-1所示：图5-1 项目新建5.2 建立连接选择项目菜单，双击连接，进入连接设置，在通讯驱动程序中，选择S7-200。出现如图5-2所示：图5-2 选择连接在下方是关于通讯连接参数的设置，为了保证连接稳定，我们将波特率选择了最低，降低传输效率。而本系统中用的DP通讯，所以我们也选用DP配置。如图5-3所示：图5-3 建立连接5.3设置变量在本系统中，由于控制的多台电机，且数据较多，因此，变量也比较多，而要让组态能更好工作，就需要设置全面的变量。点击进入变量设置，变量的设置要与程序保持一致。下面是本系统中设置的变量表，如图5-4所示： 图5-4 变量的设置5.4 界面设计5.4.1 初始界面在初始界面中可设置了本项目的名称、跳转按钮等，具体初始界面如图5-5所示：图5-5初始界面5.4.2 手动模式界面在本系统中，手动模式下是需要人工操作进行下料，而下料的的重量以及剩余料的重量就需要界面来显示，因此本界面只是起到利于观察的作用，只做显示，而返回按钮是将本界面跳转到初始界面，如图5-6所示：第 24 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）图5-6 手动模式界面5.4.3 自动模式界面当系统上电后，在自动模式下，首先要对系统参数进行设置，在自动模式画面，在此对此次配料所需的各种配料的重量进行设置，设置完成后，点击下方的启动按钮，配料装置便开始工作，并且在此显示料仓内此时的余料的重量。当配料完成后自动停止，也可按停止按钮，来中断配料。同样的返回按钮点击能够回到初始界面。如图5-7所示：图5-7 自动模式界面5.5 项目下载一切都设置完成后就需要将设置的画面下载到触摸屏中，点击上方的编译，确认无误后，点击下载，在设置IP 地址中输入触摸屏的地址，然后点击下方的传送按钮。即完成了下载过程如图5-8所示：图5-8 项目的下载第 26 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）第六章 系统调试与操作6.1系统调试1、合上电源开关，按下系统的启动按钮，系统在启动后会有系统指示灯被点亮，且还有两个操作模式指示灯，告诉我们目前在什么工作模式下，选择需要的操作模式，我们这里先进行“手动”模式操作，后进行“自动”模式。2、将模式选择旋钮打在“手动”模式下。此时，“手动”状态指示灯被点亮，然后逐一按下每个料仓的下料开关进行下料，我们这里主要是观察接触器是否动作吸合，下料电机是否工作。在下料电机工作后，皮带电机也随之启动运转，为使皮带上的光电传感器能检测到有料，我们用卡片在中间遮住，以此来向系统反应有料经过。并且，在下料电机停止后一会，再取出卡片，皮带电机也随之停止。而在系统工作的期间，触摸屏会根据称重传感器的变化来显示实时的数据，我们这里用滑动变阻器来进行操作模拟。而触摸屏上的数据也随着我们预想的那样随着阻值的改变呈线性变化。3、而把系统的操作模式换为“自动”模式时，我们需要对配料的值进行设置，而这些值我们通过触摸屏来进行操作，而设的值主要是对各种配料的重量。设置完成后，按下屏幕上的启动，系统便开始下料，为了模拟出真实的下料过程，我们这里依旧用电位器来作称重传感器，下料电机工作，皮带电机也随之启动，慢慢的调节电位器，触摸屏上的数据跟着变。当电位器旋到一定位置时发现，下料电机的转速降低，这是下料将要完成的前兆，继续旋动电位器，很快，下料电机停止了，而下料电机停止后，送料皮带电机并未停止，抽出遮挡的卡片，送料皮带电机随即停止。4、调试其他功能。该系统系统报警功能、画面切换功能，将画面切换到系统监控画面，再按下画面切换按钮，画面将会切换显示系统运行时的各个参数，如果需要修改参数只需要按下停止按钮，再进行参数设置即可。而当装置中余料不足时会报警，不能启动，提示操作人员加料。6.2系统故障及解决1、故障现象：在手动模式下，短时启动下料电机，而当下料电机停止后，送料皮带电机随即停止，未将余料送入搅拌机内。故障分析：在本系统中，当下料电机运行后，皮带电机就随着启动，而从料仓到检测装置还有一定距离，如果在这期间，下料电机停止的话，皮带电机就会停止。原因：下料电机启动后，料并未到检测装置那里。在这段时间里，皮带电机会随着下料电机停止而停止。解决办法：加了一个定时器，在下料电机停止后后延时几秒钟，再进行检测装置停止，这样就保证了下料电机短时启动停止，而不造成皮带电机停止后，送料皮带上依然有余料。2、故障现象：在多种料一起下料，且是快速下料时，皮带电机时转时不转。故障分析：在本系统中，控制皮带电机的启停，来自下料电机的信号，还有接触器和热继电器，检查了，连接并无接触不良的现象，测试了接触的通断吸合也正常。运行中发现热继电有动作。因此，有可能是热继电的动作未完全停止电机所致。原因：在程序中，热继电的触点控制了皮带电机的停止，而并未阻止它的再启动。未将整个下料停止掉。解决办法：将热继电器的触点常闭信号，串接在下料电机的启动支路中。以保证皮带电机的热继电动作，能完全停止掉，而不致于造成系统故障。6.3系统操作说明控制装置具体操作步骤如下：1、合上电源总开关，按下系统的启动按钮，根据需要选择操作模式。而一般情况下是用“自动”模式完成配料，“手动”模式作为调试和检测用。2、操作模式在“手动”模式下时，系统的手动操作指示灯亮起，此时在触摸屏上按下手动按钮，画面会切换到手动模式的监控画面，依次有四个开关来控制料仓下料电机的通断，触摸屏显示剩余料的重量和已下料的重量。3、操作模式在“自动”模式下时，系统的自动操作指示灯亮起，在触摸屏上按下自动按钮，切换画面到自动模式的操作画面，在此画面上设置每种原料需要的参数，设置完成后按下启动按钮，系统便开始配料。当完成所有原料的下料完成后，自动停止。第 27 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）第七章 总结与展望7.1课题总结本课题设计的是关于砂轮自动配料系统，其在砂轮配料过程中可以根据，预先设置好的配料比重进行自动配料。整个系统采用了PLC、变频器以及触摸屏技术，能根据预先设置的配料重量进行自动配料，运用变频器调速技术进行下料（通过改变下料电机的转速来改变下料速度），大大的提高了配料速率，提高了砂轮生产企业的经济效益。本系统实现了自动称重进行配料。自动称重能够实时的将料仓的重量变化反馈给控制器，进而比较得出是否再继续运行下去，并且系统还根据它的重量变化，判断是否需要快速下料，从而保证了配料的精确性和高效性。触摸控制大大提高了人机交互能力，使操作更加简单，就完成控制配料的整个过程，节约了人力，并且控制器获取的信号也更加可靠与稳定。通过毕业综合设计这一环节，可将所学专业知识紧密结合起来，并得以综合灵活运用，在反复设计及修改下，终于在学校规定时间定完成课题的设计、安装及软、硬件的调试。更为重要的一点就是此课题的设计使我意识到将所学习的知识和生产实践相结合的重要性。7.2展望虽然本控制装置已经可以基本实现各项控制要求，但该控制装置仍有很多不够完善的地方。如果以后有机会，我希望通过以下几个方面来完善它：1、在控制装置整个断电后，重启以后可以继续上次未完成的配料过程，而不丢失数据，保证系统的可靠性。2、在料仓缺料的时候能自动为料仓添加原料，并且在不停止装置运行的情况下，以及确保精准度。第 28 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）致 谢大学三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校淮安信息职业技术学院给了我在大学三年深造的机会，让我能继续学习和提高；感谢电气工程系的老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。 这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助，其中我的论文指导老师侍寿永老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题，我最先做的就是向侍老师寻求帮助，而侍老师每次不管忙或闲，总会抽空来找我面谈，然后一起商量解决的办法。侍老师平日里工作繁多，但我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来，侍老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向侍黄老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时，本篇毕业论文的写作也得到了刘彪、裴东东等同学的热情帮助。感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在此，我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢！最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授！ 尹万利 2016年5月第 29 页 共 41 页本科毕业设计说明书（论文）参考文献1 侍寿永. S7-200 PLC编程与应用项目教程M.北京：机械工业出版社，20122 侍寿永. 机床电气与PLC控制技术项目教程M.陕西：西安电子科技大学工业出版社，20133 史宜巧 侍寿永. PLC技术及应用M.北京：机械工业出版社，20144 周奎，吴会琴. 变频器系统运行与维护.北京：机械工业出版社，20105 徐建俊，王庆海. 电机与电气控制M.北京：机械工业出版社，20106 马斋爱拜 胡德民. 基于模糊控制的动态称重系统的研究J. 现代企业教育 2011.077 谢剑英. 贾青. 微型计算机控制技术(第3版)M.北京：国防工业出版社，2001.8 高光天. 薛天宇. 孟庆昌等. 模数转换器应用技术M.北京：科学出版社，20019 窦震海. 自适应模糊控制研究J. Proceedings of 2010 The 3rd International Conference on Power Electronics and Intelligent Transportation System(Volume 5) 2010.1110曹政才 赵会丹 王永吉. 基于模糊Petri网推理的半导体生产线投料控制策略J. 电子学报,2011.0711李忠. Profibus现场总线通讯技术在转炉投料系统的应用J. 电子制作,2012.0912韩孝. 玻璃电熔窑投料监控及温度实时控制系统设计J. 燕山大学,2013.0513李勇. 密炼机上辅机粉料称量及投料系统优化J. 橡胶工业,2012.0614石鑫. 基于单片机控制的化工自动投料反应釜系统设计J. 农业装备技术2013.1015 姚静 龚幼民. 葛芦生一种全自动投料系统在生产中的应用J. 微计算机信息2012.0516 罗及红. 配料生产线控制系统的PLc自动控制J. 机电工程技术2010. 7 17 牛秦洲 叶恒舟 吴一峰. 烧结厂烧结配料专家系统设计J. 桂林工学院学报2002. 1018 贺建峰. 烧结配料计算新方法J. 山东冶金1995. 2第 36 页 共 41 页附录 参考程序图1 系统程序图2 系统程序（续）图3系统程序（续）图4 系统程序（续）图5 系统程序（续）图6 系统程序（续）