旋轉式水泥包裝機電氣控制系統的研究與設計畢業論文-資料下載頁

【導讀】設施的投資，水泥需求量大大的增加。所以，為了配合水泥生產的需要，必須改革生。產工藝，實現高度自動化生產。根據旋轉式水泥包裝機的工作流程，研究了采用PLC

　　

【正文】 可以訪問到程序內 部的存儲器。 3239號引腳為 P0口引腳， 18號引腳為 P1口引腳， 2128號引腳為 P2口引腳， 1017號引腳為 P3口引腳。P0口作為雙向的 8位的三態 I/O 口； P1口作為準雙向的 8位的 I/O 口； P2口作為準雙向的 8位的 I/O； P3口作為準雙向的 8位的 I/O口 [14]。 在這個水泥包裝機的計量系統中，關于單片機的設計語言，我們采用了 C語言。此次的軟件設計，要求在能實現各個功能的前提下，程序還必須要簡單明了，流程不能過于復雜，要刪繁就簡，而且性能要可靠。 C 語言作為一種傳統的編程語言，能夠應用于大多數的系統的 程序的開發當中，編程語言簡單，容易看懂、理解，而且還能11 0987654321 13 13 23 33 43 53 63 73 83 94 03 02 01 91 81 71 61 51 41 31 22 12 32 42 52 62 72 82 92 2DIP40T 2 / P 1 . 0P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2T 2 E X / P 1 . 1P 0 . 1 / A D 1P 0 . 0 / A D 0V C CP 1 . 7P 1 . 6P 1 . 5A L E / P R O GE AP 0 . 7 / A D 7P 0 . 6 / A D 6P 0 . 5 / A D 5P 0 . 4 / A D 4P 0 . 3 / A D 3P 0 . 2 / A D 2T X D / P 3 . 1R X D / P 3 . 0R S TP 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5P S E NV S SX T A L 1X T A L 2R D / P 3 . 7W R / P 3 . 6T 1 / P 3 . 5T O / P 3 . 4I N T 1 / P 3 . 3I N T O / P 3 . 2P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 22 夠很好的體現出系統在各方面的特點，它是一種具有匯編功能的高級語言。因為在 C語言當中有很多的運算符以及大量的數據類型，所以我們在設計程序的時候就比較的方便。而且，它還能夠控制系統的硬件，而且它的運算速度還非常的快，編譯的效率非常的高。因為 C語言具有比較多的模塊程序結構，所以我們就可以才用模塊化程序結構來設計程序，進行軟件的開發。現在，在市場上，大多數的生產廠家都把 C語言當做程序設計的第一語言，用 C語言來進行開發的系統明顯比用其他語言來開發要快得多，而且 C語 言修改方便實用性強。 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 23 4 計量系統的軟件設計 系統流程分析 系統的程序流程圖如下圖 41所示。 圖 41系統程序流程圖 首先，在系統得電開機之后，此時的系統立即進行初始化，開始初始化設置。這里的初始化包括很多，主要有：讀取水泥袋的皮重，讀取所需點的值，把 I/O 口初始化，將下料器的閘板電磁鐵釋放。在這之后，就可以開始進入主循環系統，系統按順序執行程序，第一步要檢測的是在插袋口有沒有插袋，如果沒有接收到插袋信號，再去查看有沒有按鍵信號，在有按鍵的情況下，可以從按鍵的地方得到按鍵的值，并根據 情況做處理。相反，如果系統接收到了插袋口傳來的插袋信號，出灰嘴的閘板就自動打開，開始一整個灌裝的過程。如此反復，進行循環 [15]。 我們也可以把這個系統流程寫成 PLC 的形式，如下圖 42所示： 開 始初 始 化檢 測 插 袋 位檢 查 皮 重 并 記憶開 電 動 機 閘 板 自動 鎖 定采 樣 值 皮 重 值 = 目 標 值關 電 動 機 關 閘 板檢 測 掉 袋 位掉 袋 電 磁 鐵 動 作 掉 袋累 計 袋 數是 否 有 按 鍵讀 取 鍵 值 并 處 理否是否 否是是是否廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 24 圖 42 計量系統的 PLC控制思路 具體的設計思路為：第一步：打開開關 X024，啟動旋轉電機；第二步：當工人把水泥袋掛到出灰嘴的時候，傳感器收到感應信號，感應開關 X020閉合，下料口閘板Y1打開；第三步：當采集信號系統收到稱重傳感器傳來的已裝滿信號后，感應開關 X021斷開，下料口 Y1關閉；第四步：當裝好的水 泥袋轉到固定位置后，行程開關收到信號，啟動卸包機 Y2進行推袋動作，水泥袋進入輸送皮帶進行裝車出廠。如此循環，實現自動化生產。 稱重控制程序 以下為旋轉式水泥包裝機計量系統稱重控制程序。 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 25 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 26 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 27 數據的采樣分析 數據采樣是程序執行時必不可少的一部分，圖 43展示的就是數據采樣的流程圖。數據采樣首先要做的就是先啟動 A/D 轉換器，接著檢查采樣的次數有沒有符合系統規定的次數，如果沒有到規定的次數，就繼續的執行采樣操作，如果得到了規定的次數，就可以綜合全部數據來計算，在這個程序中運用的方法 是，運用中值數字濾波的方法來進行數據計算，降低了其他因素的干擾。這種計算方法非常迅速，能夠在 15ms 之內對同一對象進行 8次的檢測，而且次與次之間的測量時間非常的短，只有 。測量完 8次之后，我們把這 8次中的最大的數值和最小的數值去掉，最后再求剩下的 6個值的平均值，就可以得到被干擾信號干擾得比較少的結果 [15]。 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 28 圖 43 數據采樣流程圖 下面我們用 C語言的形式展現出來： 開 始啟 動 A D 5 7 4讀 數 據數 據 計 算結 束是否采 集 次 數 是 否達 到 要 求廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 29 { unint idata dig[10]。 unint xdata caiyangresult=0。 unint idata i=0 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 30 計量系統的實驗 關于計量系統的實驗，首先的任務是要查看每一個輸入點和輸出點的信號是不是正常的，另一個要查看的是測量的值和實際的值有什么區別，是不是一樣的。實驗的內容分為五步，分別是： 第一步：查看各點輸入輸出信號是不是正常。實驗性的給閘板一個關閉信號，看它能不能夠正常關閉；給掉袋機構一個信號，看它能不能夠正常執行掉袋操作； 第二步：調整零點，當稱重傳感器上沒有東西的時 候，可以調節放大器的調零電路，把第二級放大的輸出調為零； 第三步：把固定的重物放在稱重傳感器上，改變放大器放大的倍數，直至第二級放大的輸出達到 11V； 第四步：查看單片機是不是能夠接受到各種信號，比如插袋的信號； 第五步：要停止水泥物料進入包裝袋，需要關閉出灰嘴處的閘板，但閘板的關閉需要的時間，所以要使單片機提前發出關閉閘板的信號，這種時間參數的控制要經過多次的實驗來確定。 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 31 5 總結 本文的主要內容是關于旋轉式水泥包裝機電氣控制系統的研究與設計，以性價比高，實用性強為設計理念，設計出可靠性較強，效率較高的 水泥包裝機控制系統。本控制系統以 PLC 為基礎，設計出較高自動化的產品為目標。本文中不僅給出了旋轉式水泥包裝機的電氣控制電路圖，而且給出了每個關鍵部件的原理框圖和設計思路與方法。計量系統采用微機技術，選取單片機為核心進行設計，大大的增強了計量系統的抗干擾能力和計量的準度和精度。文中不僅詳細介紹了計量系統的工作原理與流程圖，還詳細的介紹了系統在硬件和軟件方面的設計，用 C語言編程了主要部分的程序。此次所研究出的設計方案雖然達到了設計初期的想法與要求，但是為了證明設計的成功，還需要在實際生產中進行檢驗，只有在實際生 產中能進行實際生產，才能證明設計的成功性。也由于此次設計的時間比較短暫，加之本人的能力水平有限，以及工作環境的不同等情況，本設計還有很多的不足和需要完善的地方。因此，只能在日后的實際的生產環境中進一步發現問題，解決問題，讓這個系統更加完善。 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 32 參考文獻 [1]桑占良 . 水泥包裝機新型電控系統的研究 [D].青島：中國海洋大學 ,20xx. [2]清華大學電子學教研組，楊素行 . 模擬電子技術基礎簡明教程 [M].第 3版 . 北京：高等教育出版社， 20xx. [3]清華大學電子學教研組，閻石 . 數字電子技術基礎 [M].第 5版 . 北京：高等教育出版社， 20xx. [4]孫婷 . 參數自整定 PID 控制算法應用研究 [D].西安：西安大學， 20xx. [5]劉劍 ,陳建 ,鄔連學 . 一種數字 PID 控制算法分析 [J]. 承德石油?？茖W校校報 ,20xx,9(3):1113. [6]GuoQiang Zeng, KangDi Lu, YuXingDai. ect. Binarycoded extremal optimization for the design of PID controllers[J]. Neuroputing,20xx,138:180188 [7]胡學芝，劉笑平 . 水泥包裝機主軸變頻調速系統研究 [J]. 湖北理工學院學報 ,20xx， 29(2):14. [8]Junjie Zhang, Zhenfeng Wang, Junbo Sun. ect. PLC Modeling and Checking Based on Formal Method[J]. Software Engineering amp。 Applications,20xx, 3:10541059 [9]劉詒榮 . 旋轉式水泥包裝機計量控制 [J]. 計量技術 ,20xx,(12):5960. [10]王庭有 . 可編程控制器原理及應用 [M].第 2版 .北京：國防工業出版社， 20xx. [11]阮友德 . 電氣控制與 PLC[M].北京：人民郵電出版社， 20xx. [12]汪道輝 . 可編程控制器原理及應用 [M].第 2版 .北京：電子工業出版社， 20xx. [13]董景新，趙長德，熊沈蜀，等 .控制工程基礎 [M].北京：清華大學出版社， 20xx. [14]張鑫 . 單片機原理及應用 [M].第 2版 .北京：電子工業出版社， 20xx. [15]黃勤 . 單片機原理及應用 [M].北京：清華大學出版社， 20xx. 廣西科技大學鹿山學院本科生畢業設計（論文） 33 致 謝 致謝：首先非常感謝我的論文導師潘宇老師在我的畢業論文設計階段對我的悉心指導，潘宇老師在論文指導上給我提供了很多的幫助，使我的動手能力和分析能力有了很大的提高。潘老師淵博的知識，治學的嚴謹，不辭辛勞投身研究工作的敬業精神，都給我帶來了巨大的感悟，在未來的工作生活中都會對我產生巨大的影響。此外，還要感謝鹿山學院，感謝鹿山學院的各位領導與老師，很高興能在這樣一座美麗的學校學習生活四年，我在這里學到了很多，謝謝你們。