基于触控面板和PLC的工业配料系统的设计外文翻译资料

英语原文共 5 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

两种不同的配料系统的设计

基于触控面板和PLC的工业配料系统的设计

摘要：这篇论文主要是以硅镁质触控面板和PLC为中心进行工业配料系统的设计，并且灵活的使用了人机交互界面来控制整个系统。同时这个系统有许多非常好的功能，例如：动态实时监控、自动报警功能、配方管理以及打印配料结果等功能。当然，除了这些功能外，本次设计的系统还有许多优势。对比其他的配料系统，它的稳定性更好，使用起来更安全，操作也更简单。最终能够更好地实现工业的配料。

关键字：PLC、触控面板、灵活、可编程人机界面

1简介

西门子公司的最新产品Wincc-flexible是基于HMI软件而设计的，它已经被证实在Pro-Tool方面是非常成功的。它具有更好的开放性、扩展性和兼容性，同时它经过改善的人机交互界面带来了新的具有创新性的设备级的自动化概念。对于硅镁质产品来说，他能够被用来配置所有基于Windows CE的控制面板，从最低面板控制面板到多功能一体化控制面板都可以用它来进行配置。由于以上的这些优点，本次工业配料器的设计使用它来作为触控面板，同时结合了以CPU313C为控制核心的PLC来进行设计，这个PLC芯片继承了西门子公司S7-300的特性，最终实现了工业配料系统的设计。这个系统具有许多良好的功能，包括手工操作、故障报警、配方管理、趋势图和显示打印结果等。

2称重配料系统的构成

自动工业配料系统是全自动的，可以周期性的自动监测和监督工业配料过程中粉末或液体原料的重量以及混合过程。因此它可以被广泛的应用在冶金、建筑材料、化学工程、医药学、食品加工和饲料加工等诸多领域。

一般的工业配料系统由以下几个部分组成：

1. 输入部分

输入部分是一个可以把原料从原料库传送到称重设备的致动器。根据不同的原材料，选择不同的混合监督混合加料设备，例如：电磁振荡加料器、螺旋加料器、单（双）速度电磁阀加料器等。

1. 称重部分

称重部分是由传感器、标准连接组件、接线盒和称重斗组成，能够实现同时进行原料称重和错误检测等一体化功能。

1. 卸料设备

我们卸料采用的一般都是减量法或排水设备增量法。卸料通常由大气空气阀、电磁振荡加料器、螺旋加料器和电磁阀组成。所有的设备在在设计上和选择上应该由加工条件和原料的性质决定。

1. 配料控制系统

配料控制系统组要由称重器、可编程控制设备、控制主机和其它的控制设备组成。

1. 杆秤检查系统

配料系统的传感器在选择上因该能确保配料工程中的精确度。

3硬件系统的设计

1. 称重方式

由于在工业配料进程中，它有两种共同的称重方式：输入型称重和卸荷型称重。通常输入型称重比卸荷型称重有更高的精确度，因此我们将会使用输入型称重。输入型称重有两种实现方法，我们称第一种为零位法。当称重开始的时候，我们通过加料设备向称重桶中倒入原料直到这个称重值到达设定的值，然后打开闸门，原料就会被倾倒，最后在原来的位置再一次的称重原料；第二种方式被叫做增值方法，不同的是在称重原料之后不会直接的倾倒它们，而是首先清除电阀门的显示值，然后接受其他的原料。很明显，零位法比增量法有更高的精确度，无论在什么情况下零位法都是更好的选择。

1. 称重器的结构

原料在倒入混合箱之前有两种称重结构，（1）固定式单组仓结构：每一个原料仓相当于下一个称量斗，每一组原料被采集后经过处理，再进行称重。（2）固定式多群仓结构：几个仓分担同一个仓的规模，原料被采集之后一起进行称重。对于这两种不同的生产线，固定式单组仓结构有更高的精确度，然而每一种原料都需要一个称重器和传感器，因此在费用上也会更贵。

图1自动配料系统流程图

4配料控制系统设计

配料控制系统的设计包括计算机硬件设计和计算机软件设计。硬件设计的关键主要是传感器、称量仪、可编程控制芯片以及主控电脑的选择。软件设计的主要内容则是包括基于可编程芯片的程序设计和基于主控电脑的监控程序的设计。本节的主要内容就是讨论各种主要硬件的选择和基于PLC以及HMI的程序设计。

1. 可编程控制部分的设计

本次配料系统要求有数字和模拟的输入/输出，同时它的性价比也应该被考虑到，本次设计则是选择了西门子公司生产的S7-300系列中的CPU313C作为CPU模块，它拥有24位完整的数字输入，对应的字节地址为IB12—IB126。16位的数字输出地址是QB124和QB125，另外，另外有完整的5位数字输出和两位数字输入。

表一介绍了PLC的 I/O地址功能，表二则是介绍了PLC中涉及触控面板的地址功能。

表1PLC的I/O口地址

在触控面板上的所有按钮都是抓取按钮。当它被按下时向PLC输入的是高位1，当被释放时是低位0。从第一种原料到第四种原料的称重信号都是靠压力传感器采集到的，并通过I/O口的数字输入口传输到PLC，PLC和电脑则会运行内部程序对采集到的信号进行处理，从而整个配料系统的自动控制。

表2与触控面板相关的PLC地址功能

1. HMI选择和结构设计

工业配料系统是一个一般的小型系统，它所要求的条件并不是很多。其中，需要达到的要求是报警器、配方、趋势图和结果打印功能等。因此我们选择5.7in TB117B color PN/DP.

对于图像界面的总体设计计划如下：

当启动时显示操作界面原像

1. 对于界面图像设备，主要用于全面展示每个主要变量的值
2. 手动操作界面
3. 用户图形界面是面向使用者的上线、下线和管理等等而设计的。
4. 配方管理图形界面。它被用来监控配方的各项数据，使用者能够修改配方的各项数据，同时也能增加或减少配方的打印数据以及配方的总数
5. 报警界面。被设计用于监控整个系统出现的警告信息，同时将出现的警告记录并打印出来
6. 趋势图显示界面。主要用于显示关于搅拌器的电动机转速的趋势图。

由于论文长度的限制，我们只能在这里介绍最原始的手动操作界面。

简单来说，我们以原始的操作界面为中心，选择启动简单的线上转换模式。当打开这个原始图形界面时，我们设置开关按钮，用于切换到其它图形界面，当然，其它的图形界面也能自动地切换到原始图形界面。

对于手动操作界面的设计，首先应按下“enter 1th material”按钮，然后阈值阀门开始被启动同时原料也会被传送到混合仓直到原料重量达到阈值值。然后开始相同的操作，直到四种原料都被按要求传送到指定位置。第二，

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[147575]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word

您可能感兴趣的文章

• 基于BP神经网络的多气体检测传感器的研究外文翻译资料
• 微型机械压力/流量传感器外文翻译资料
• 基于LMS算法的自适应组合滤波器外文翻译资料
• 基于单一3D时空特性的行为识别描述外文翻译资料
• SDSP:一种结合简单先验的新型显著性检测方法外文翻译资料
• 高吸收GaAs/AlGaAs量子阱红外光电探测器外文翻译资料
• 石墨烯纳米条带的制备和表征外文翻译资料
• 基于STM32的MIDI音乐发声器外文翻译资料
• 基于MEMS传感器的低功耗蓝牙智能3D定位装置外文翻译资料
• 基于数字信号调制的直接数字合成函数发生器外文翻译资料