湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料
湖 南 工 业 大 学
本科毕业设计（论文）开题报告
（2015 届）
学
院（部）：
电气与信息工程学院
专
业：
自动化
学
生 姓
名：
班
级：
1102
学号 11401700114
指导教师姓名：
秦斌
职称
教授
2014 年 12 月 23 日
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湖南工业大学本科毕业设计（论文）过程管理资料
题目：可编程控制器在配料自动控制系统中的应用
结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写 1500～2000 字左右的文献综述
自动配料系统在轻工、纺织、塑料、食品、制药、化工等行业得到了广泛应
, 并具有很好的发展前景。
通过许多关于自动配料控制系统的文献 , 设计出自动配料系统具有通用性强、自动化程度高、工作可靠性高、人机界面友好、可进行远距离控制、成本低廉等特点。
目前国内外存在的自动配料系统有： 微机自动配料系统、 主从式分布控制微机配料控制系统、 失重秤自动配料系统、 混凝土自动配料系统、全自动称重配料系统。其优缺点如下：
（1）微机自动配料系统。微机配料系统是智能化的单片微机控制系统，可用于混凝土配料机、 食品配料等，在性能价格比方面具有优势。其优点是可控制１至４种物料的加料过程； 具有自适应和自学习功能；配料时自动除皮，自动零位跟踪，自动补偿与修正过冲量，使配料计量更准确；调校方便，迅速；可选择全自动、半自动、半手动或全手动控制配料机配料作业生产过程。而缺点是成本太高、系统设计复杂、使用键盘、操作繁杂、系统维护和检修不方便。
（2）主从式分布控制微机配料控制系统。这种系统的设计是采用主从式结构，将多台单片微机连接成功能强大的系统，可应用于大型混凝土配料站，同时配料的物料可以多达 9-12 种。点阵式液晶显示屏，全部配料过程一目了然，设
置更加直观。
增加薄膜键盘， 方便操作；同时配料的物料多、 功能强，性能全面；控制精度高；低、中和高三档功率选择可适应不同民用需要。点也有价格昂贵、
只适用于大型企业生产过程、系统结构复杂的缺点。
（3）失重秤自动配料系统。失重秤配料系统可以采用一台电脑控制多台失
重秤控制仪表，能随意输入有关参数，还可对产量和原材料消耗进行统计 。具有独特的数字滤波功能和高品质的噪声滤波功能， 抗干扰能力强； 可编程的开关量输入输出；多层次的口令保护。缺点是：适用范围小，功能单一。
（4）混凝土自动配料系统。这种配料系统是一种全自动智能化、多功能的重量配料系统， 专用软件为混凝土而特别设计， 可使用流量计以计量添加剂或水等。这种自动配料系统可控制 4 台秤， 64 种物料控制输出，各种配方及报表皆可贮存，并随时可供查阅，还可与外接的打印机连接编制副本，并可作自动在线湿度补偿，提供生产资料以作会计使用，可安装数据机以便接驳至办公室，以便即时读取生产资料。缺点也很大，就是功能单一、只适用一种生产过程。
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近几年来随着计算机技术和 PLC技术的飞速发展，国内外的组态软件不断完善，自动配料系统控制方案也在不断改进。由于 PLC的迅猛发展，实现了工业控制领域的飞跃， 其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大， 实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、 过程控制及集散控制等各种任务的跨越。
今天的 PLC正在成为工业控制领域的主流控制设备， 可以用于各种规模的工业控制场合， 在各个领域发挥着越来越大的作用。
除了逻辑处理功能以外，近年来 PLC的功能单元大量涌现， 使 PLC从逻辑控制渗透到了生产过程控制、运动控制等各种工业控制中。加上 PLC通信能力的增强，使用 PLC组成各种控制系统变的非常容易。
因此，选用基于 PLC的配料自动控制系统的优势是显而易见的。
本次毕业设计是西门子可编程控制器 S7-200 和 MCGS组态软件在配料控制系统中的应用和研究，运用 STEP7-Micro/WIN32 编程软件编制下位机的控制程序， 从而使配料系统可以按要求自动完成配料和装料全过程， 可对多种原料的准确称量、混合、输送和投料进行精确计算， 提高生产效率和减少生产成本， 并且在发生故障时可以自动停机。并用 MCGS组态软件对上位机监控画面组态，实现了现场的实时监控，实时模拟等具有 Windows风格的动态操作画面， 通过 PLC和组态软件的有效结合使配料系统大幅度提高其方便性、 可靠性，实现生产过程的自动化、智能化和人性化。
参考文献：
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张本举 . 自动配料系统的设计 . 中国铝业中州计控室 .2000 ，(4) ：127～ 156.
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王成 . 工程生产自动化 [M]. 北京：科学出版社 .2003 ，(2) ：31～33.
熊志奇 . 微机自动化配料控制系统 . 电子技术应用 .1997 ，(1) ：32-35.
何瑞 , 贾磊 . 基于 PLC控制的自动配料系统研究与应用 .2007 年第 18 卷第 4 期.
王永华 . 现代电气及可编程控制技术 . 北京航空航天大学出版社 .2002 年 9
月， (9) ： 199～234.
洪镇南，李铁． PLC 与计算机通信的实现 [J] ．电气时代 .2003 ， (2) ：69～70．
胡学林 . 可编程控制器教程（提高篇） [M]. 电子工业出版社 .2005.
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STEP7 V5.1 编程使用手册 [P]. 西门子公司 .2003 年， (2) ：3～25. 2. 选题依据、主要研究内容、研究思路及方案
本课题设计的的配料自动化系统在生产实际中有着广泛的应用，如何对物料高效、有序地加以控制是物料系统正常工作的关键之一。在很多生产过程中，常需流量进行调节、达到准确的配比，满足产品的质量需要，但是只靠人类自身，工作效率和成品的合格率大大降低， 而成本却增高。因此，人们需要依靠自动配料称重的自动配料系统来大幅度提高工作效率，降低成本。
2.1 选题依据
自动配料系统可以按照设定配比和流量控制各输入物料的瞬时值， 从而达到控制各种产品的质量和产量， 是实现生产过程自动化和智能化、 节能降耗的重要技术手段。自动配料系统在生产中不仅仅是保证了产品的质量和产量， 也大大降低了工人的劳动强度， 提高了工作效率。
本次设计开发自动配料系统能有效解决控制精度问题， 在很大程度降低劳动强度，提高生产效率和产品质量，带来可观的经济效益，推动国民经济的发展，实现生产过程的自动化、智能化、人性化。
2.2 主要研究内容
（1）配料自动控制系统国内外发展现状及自动配料的控制要求及功能；
（2）PLC系统选型、主电路及硬件系统设计；
（3）PLC控制系统软件编程；
（4）组态软件功能和监控界面、人机界面设计及调试。
2.3 研究思路及方案
自动配料系统主要由称重传感器、变频器、皮带驱动电机及低压电器组成。
系统的主要任务是比较设定值与实际流量的的偏差经 PID 调节改变输出信号以控制变频器对皮带驱动电动机的速度调节， 从而实现恒流量控制， 同时各辅料根据配比按配方工艺要求添加，且各辅料同时混合计量。
配料自动控制系统的发展现状；
基于 PLC的配料自动控制系统的方案设计；
PLC 硬件的选型和设计；
软件编程；
系统调试。
工作进度及具体安排
根据学校毕业设计规定和自身的设计情况， 我的毕业设计工作进度及安排如
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下：
2014 年底 ：选定毕业设计研究课题，并完成开题报告；
2015 年 3 月底：完成硬件部分的设计；
2015 年 4 月底：完成软件部分的设计和调试；
2015 年 5 月上半月：完成毕业论文的撰写；
2015 年 5 月 26 日：进行毕业答辩；
指导教师意见
指导教师：
年 月 日
说明：开题报告作为毕业设计 （论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导
师审查后签署意见生效。
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