基于PLC自动饲料配料系统的设计与实现
摘要：首先，通过对比分析集散控制系统和计算机集中控制系统各自的特点，确定系统的总体设计方案为基于集散控制系统的思想，以集中控制和分散管理为指导原则，选用计算机和PLC构成上下位机的结构形式，从而实现系统自主控制的目标。其次介绍了系统硬件的选择，包括上下位机的选择、传感器选择和称重显示仪选择。上位机本着经济实用、满足要求的原则，通过比较工控机和品牌个人电脑，决定选用品牌电脑，下位机主要是完成生产控制，通过对比分析选用日本FX-2n系列的PLC。PLC的高可靠性可以很好的满足控制要求。传感器选用电阻应变式称重传感器，选用时主要考虑量程和精度两项指标，最后是控制算法和PLC的控制流程。本方案的生产效率和控制精度相对较高，对各行业中的配料生产有着很好的借鉴和指导应用作用。
关键词：PLC配料；传送；自动控制；研究设计
Based on PLC automatic control system of feed ingredients design and implementation
Abstract： First, through comparative analysis control systems and computer control system is on its own features, and establish a system based on the overall design control system of thought, to focus on control and decentralized administration for guiding principles and use the computer and PLC make up the form of a structure to achieve the goal. control systems. Second on a hardware system, including the old machine of choice, sensors and weigh the choice of that instrument. the upper in the economy and meet the requirements of the practical principle, by comparing IPC and brand personal computers and decided to use the computer, the famous brand in the production is largely complete control of, through comparative analysis selection of JAPAN FX-2N series of the PLC. PLC high reliability can meet the demands of control. the sensor selection of the resistance strain in weigh the choice of sensor, the main consideration of the quantum and precision to two items, the algorithms and control of the PLC control. this scheme of control efficiency and accuracy of relatively high, with all sectors of the ingredients produced a very good and guiding role of the application.
Keywords: PLC ingredients ;automatic transmission ; research design
目 录
第一章 绪论 3
1.1课题的背景及意义 3
1.2课题研究的内容 3
第二章 自动饲料配料系统的控制方案设计 8
2.1自动饲料配料系统的工艺分析 8
2.2自动饲料配料系统及控制对象介绍 8
2.3自动饲料配料系统的设备自检 9
2.4自动饲料配料系统的功能方案 9
第三章 自动饲料配料控制系统的硬件设计 11
3.1组态触摸屏选择 11
3.2 PLC控制器选择 13
3.3通信方式选择 17
3.4传感器选择 18
3.5称重方式 19
第四章 自动饲料配料控制系统的软件设计 23
4.1调节阀的控制功能 23
4.2模拟量处理功能 23
4.3电机控制功能 23
4.4编制PLC程序 25
4.5自动饲料配料系统的控制效果及功能 27
第五章 自动饲料配料控制系统集成调试 30
5.1系统集成方案 30
5.2系统联调 34
第六章 系统的监控组态 35
第七章 总结 37
致谢 38
参考文献 39
附件1：控制电路主电路 40
附件2：外部接线图 41
第一章 绪论
1.1课题的背景及意义
随着微电子技术和计算机技术得发展，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）得到了突飞猛进的发展。它的功能已经大大超出了人们的预料，比如超出了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机、组态技术有效的结合，可以进行模拟量控制，具有远程通信的功能等。有人将其称为现代工业控制的三大支柱（即 PLC ,机器人，CAD/CAM）之一。现在可编程逻辑控制器简称PLC已经广泛地应用于各个领域，例如冶金，矿业，机械，轻工业，畜牧业等等。成为了日常生活中息息相关的一部分，为工业自动化提供了强有力的工具之一。
自动配料系统是针对各种各样的物料如固体、液体等进行输送，配比，搅拌，混合，加热以及成品的加工，包装等全自动化生产过程的自动化生产线。广泛地应用于化工，纺织，冶金，建材，食品，饲料等许多行业。
在饲料的配料生产中，常常会碰到许多种饲料进行配比的情况。在手动的情况下，需要根据生产的情况，计算出各种饲料的配比，再根据配比，分别计算出各物料的理想的下料量，对各台设备进行不一样的设定，来满足配比的要求。当配比的情况发生变化时，需要改变下料量时，就需要在计算出各种物料的设定值，再次分别设定。计算，操作时间，过程都很长，且容易出错，给生产带来了很大的影响。
采用上位机，PLC控制方式的配料系统，配合饲料配料控制软件包，实现饲料的传送，配料控制，配方设计，生产数据管理，实时监测等功能可以进一步提升饲料配料的质量。并可以通过网络实现多个配料系统的集合控制。通过建立实时监测的功能可以看到饲料配料的过程，时间，配比等等，大大提高了饲料配料的可视化，饲料配料的精度等。
为了提高自动饲料配料的安全性、稳定性等等，在设计方案形成中查阅了大量的文献和资料，调研了许多家相关的企业，本着高效、节能、低耗的指导思想，吸收先进的思想和技术，使设计更加合理化。
1.2课题研究的内容
自动化饲料配料系统是将软件技术、数据库技术、传感器技术、OPC通信技术、PLC通信技术、自动化控制技术等技术相结合，通过有效，开放，高效率的自动化饲料配料生产过程数字化管理系统与自动化生产过程配料系统推进高效率的自动化饲料配料系统的生产过程，高效，迅速，准确的指导与控制自动化饲料配料的生产过程和控制工艺，帮助客户实现“饲料配料车间的数字化，饲料配料的自动化，配料防止出错，关键参数的实时监控，饲料配料工艺可分析”的流程。加强精细化饲料配料的生产的实现，促进工业化，信息化相融合的现代化饲料配料的生产车间。
本项目以自动化配料的生产工艺流程为原则，采用饲料配料生产过程数字化管理系统与自动化配料控制系统无缝集成的思路进行规划设计，真正实现饲料配料生产过程的自动化，智能化。通过上层生产过程数字化管理系统与底层的下位机自动化控制系统的互通，来保证整个自动化饲料配料过程的体系内的数据能实现共享，使得上，下层之间的信息能够相互提示，相互制约，相互交流，相互沟通来确保饲料配料过程的自动化和智能化，减少人为的参与。通过饲料配料控制系统的集成，对配料过程的关键参数进行分析并绘制成曲线进行显示，提高对饲料配料过程的可视化性，实现饲料过程的实时预警及报警，后期的工作人员通过将各个批次绘制的曲线进行分析和对比，为整个工艺的流程优化提供参考数据。
整个项目具体设计与实现的内容包括；
1.饲料配料工艺集中管理与下发
饲料配料的生产工艺是客户必不可少的技术数据，但传统的模式下由于缺少生产过程数字化管理系统的支撑，饲料配料的工人在按照打印的饲料配料的工艺数据来人为的控制饲料配料的工艺流程，这就很容易出现；饲料配料的工艺数据泄露，饲料配料的过程控制工艺不够准确。本项目通过生产过程数字化控制系统实现饲料配料工艺的集中管理，这样极大地避免了工艺的泄露，同时，减少了配料工人的参与，这样就避免了人为因素而无法实现饲料配料过程的精确控制。
2.实现饲料配料过程实时监控和预警
自动化饲料配料系统是通过数字化管理系统与自动化控制系统的无缝集成，实时读取自动化饲料配料系统采集的各种关键参数值，并按照时间将采集的各种参数值进行曲线绘制，然后在上位机进行显示，饲料配料的人员可以根据曲线的变化趋势就能及时发现自动化饲料配料过程中的问题并及时处理，实现实时预警的效果。同时，生产过程数字化管理系统将这些参数进行储存，方便后期工艺人员根据产品检验结果和饲料配料过程的监视曲线进行工艺分析，对工艺进行优化改善。
1.数字化管理系统与自动化控制系统的集成
上层的数字化管理系统与地层的自动化控制系统的集成是本项目的关键内容，也是上述内容能够实现的基础，上层信息系统与底层的控制系统采用基于RS-485标准的通信方式，实现了自动化饲料配料 。下面如图1-1-1
参考文献
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