基于PLC的电子皮带秤设计.docx

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1、武昌N学黑wuchanginstituteOftechnology本科毕业论文（设计）论文题目:基于PLC的电子皮带秤设计姓名：学号：班级：年级：专业:学院:指导教师：完成时间：2017年03月28日作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。特此声明。作者专业：作者学号：作者签名：2017年3月28日基于PLC的电子皮带秤设计TheDesignofElect

2、ronicBeltScaleBasedonPLCx,x2017年03月28日很多技术如PLC技术的发展，极大地提高了社会生产效率，提高了产品生产的质量，在生产环节中，配料行业的地位尤为重要，合理稳定而又准确快速的配料生产工序直接关乎生产中的各个步骤，因此配料生产行业拥有着广阔的发展前景。外部接线简单，内部程序的简单性都是PLC的优点。PLC在外部接线没有发生变化时，不仅可以很快的重新设计程序，而且其内部的软继电器寄存器可以实现多种极为复杂的控制功能，且不易发生故障，不易受到干扰，使用寿命长，执行命令时间短，可以使用多重指令，等优点，这些优点都正好弥补了传统继电器的缺点。因此，本研究选择的研究对

3、象是基于PLC的电子皮带秤。本文在研究时，遵循配料生产的特点和生产要求。研究了S7-300PLC电子皮带秤自动配料控制系统的设计、仿真和使用方式。本设计中的系统依据配料生产的要求，详细的介绍了控制系统的主要控制功能和结构。重点介绍了STEP7软件的各项情况，包括对其的选择、安装、程序的设计和整体系统的调试。关键词：电子皮带秤；S7-300；PLCAbstractWiththecomputer,network,databaseandotherrelatedtechnologiescontinuetodevelopandimprovetheautomationsystemhasbeengreatl

4、yimproved.PLCapplicationgreatlyimprovedthequalityofproductsandproductionefficiency,intheentireingredientsindustryhasabroadapplicationprospects.Thebatchingsystemoccupiesanextremelyimportantpositionintheindustrialproductionprocessofmanyindustries.Therationality,stability,accuracyandrapidityofthebatchi

5、ngprocessdirectlyaffectthesubsequentproductionprocess.PLChastheadvantageofsimpleexternalwiring,internalprogramvariable,withoutchangingthewiringinthecase,youcanre-designprocess,theconstructionperiodisshort,theinternalsoftrelayisaregister,nocontacts,lowfailurerate,longlife,antijammingcapabilityStrong,

6、theimplementationofashorttime,theapplicationofinstructions,canachievecomplexcontrolfunctions,etc.Thetraditionalrelayisthelackofcontactsystem,highfailurerate,theaveragerepairtimeislong,shortlife,powerconsumption,changethesystemfunction,Willbere-wiring,heavyworkload,easymistakes,theimplementationofalo

7、ngtimeandsoon.Therefore,thisstudyselectedPLC-basedelectronicbeltscaleforresearch.Accordingtothecharacteristicsandrequirementsofbatchproduction,thispaperintroducesthedesignschemeandsimulationandusemethodofautomaticbatchingcontrolsystemofbeltscaleS7-300PLC.Thesystemhascompletedthedesignrequirementsoft

8、hebatchingsystem,andthecontrolsystemofthemaincontrolfunctionsandthestructureofadetailedintroduction.ButalsohighlightstheSTEP7softwareselection,installation,ladderprogramdesignandtheoverallsystemdebuggingandsoon.Keywords：electronicbeltscale;s7-300;plc1引论12总体设计方案22.1系统的工作原理和流程图21.2 系统的基本功能31.3 系统的结构和工

9、作过程41.4 PLC控制系统软件设计63系统各环节功能设计及检测83.1 PLC主循环程序OBl和初始化程序C)Bl(X)83.2 中断程序OB35123.3 控制输出功能模块FCl和FClOl153.4 PID运算FBl和FBlOl163.5 报警功能FC3和FB3193.6 累计功能FC4和FB4213.7 数据检测FB2和FB102223.8 测皮重FB5和FB105233.9 标定秤FB6263.10 运行初始化FClO263.11 仿真模块FBlO和FBIlo294对系统的模拟仿真及调试324.1 模拟仿真组态用软件PLCSIM324.1.2 S7-PLCSIM的主要组成部分324

10、.1.3 配置过程324.2 模拟组态步骤34结语35致谢36主要参考文献37附录38如今像医疗、建材、修路以及包装等各行各业都在广泛地使用PLC自动配料控制系统和应用计算机技术。很多地方都需要人手参与，效率低下且精度差的传统控制系统，多是依靠继电器和接触器等设备一步一步完成顺序程序的，自动化程度极低。在市场经济日新月日的进步过程中，生产产品的质量和效率就是生产者取得更多利益，获得更稳定发展的制胜法宝，所以电气自动化需要进行更深更广的发展。需要称重的物品被放在运动的皮带上，物品就算是处于散乱状态，也是能够被较为准确的称重，行使称重功能的工具就是皮带秤。在日常的生活中，配料系统需要针对不同的生产

11、要求完成各种生产。所以，其系统中的皮带秤的构成不能太单一，控制整个操作的运行系统也必须相当完善。在本设计中，之所以采用PLC的系统控制软件，是因为PLC的系统控制可以在真正意义上实现电气运行的自动化，完全吻合现在各企业的生产方式，稳定、高效、安全、实用。2总体设计方案2.1系统的工作原理和流程图日新月异的电子计算机技术在皮带称中的应用，极大地提高了皮带秤的计量精度，改善了它的稳定性，简化了操作程序，易于维护，使其广泛应用于各种行业。皮带秤能够根据不同物品的变化而进行实时的称量，它的应用使得操作人员不需要自己动手处理很多精细的生产活动，也减少了工作人员的重体力劳动量，使得在相同的时间下，拥有的合

12、格的成品数量增多，最终企业或者商家就可以获得更高的效益。流量的测定是一个非常简单的。先对皮带上的商品进行称重，然后核对商品在皮带上运行的速度，这样就得到了输送流量。其缺点就是皮带称的动态测量会导致测量的精度不够。把给料机抖出来的物品，放在皮带上，让物品随着皮带向前慢慢移动。皮带秤内部可以进行称重的得器具，会对皮带上的东西进行称量。东西的重量被称出来以后，在它的内部就会生成信号，这些重量可以一个个加起来，形成累加重量。在东西和皮带向前慢慢运输的时候，每一段时间皮带秤里面的称重工具都会记录下那个瞬间物品的重量，这两个重量值的信息都会通过一定的方式传输给能控制给料量的机器内去。这些测量出来的量值都会

13、在掌控的器械里面进行对比，紧接着，这个器械就会把它刚刚收到那些数据和重量输送出来,这样就可以想给多少量就给多少量了。在整个运行的系统的上面的机器有统领的作用，它可以把想要的数据编程成为实际运行时使用的数据，在和系统里面其他的软件一起进行运行，就可以实现系统没有人的操作，也可以运行的。开始图2.1系统控制流程图1.2 系统的基本功能以下为其基本功能的介绍：监控系统：记录皮带秤在运行过程中对物品进行称量的一些数据。画面显示：在计算机的显示器中显示皮带秤在运行过程中所收集到的相关控制参数,并显示实时的配料曲线和表格。通讯功能：控制全部系统的总机和PLC之间可以把操作过程里面记录的那些数据互通有无。数

14、据处理：前面皮带秤通过它里面的工具，收到了好多有用的信息，把这些资料进行一下整合和处理以后，就可以计算出最能够保证各方利益的数字。控制功能：依据在进行操作前，所设定的额定值，自动监控设备的运行情况，包括PlD调节。报警功能：运行的环节很多，会出现故障的可能性也越多，假如哪一个过程在运行不通畅的时候，总管的机器就可以发出特殊信号报警。1.3 系统的结构和工作过程在自动配料系统中，配料和料流量都是由上位机进行控制，上位机可以建立配料模型和最后的数据统计和打印。皮带的顺序控制和电磁给料机的变频控制由下位机完成，下位机采用的是PLC系统。如果用频率可以随时变化的驱动器，配料的误差就可以降低到百分之零点

15、五一下。8台编号为1#,2#,3#,4#,5#,6#,7#,8#的皮带秤配料线组成了完整的配料系统，每一台皮带秤上的输送不同的物料。系统中的每一台皮带秤的两级控制都是由PLC和主机实现的。(1)工业现场工厂生产时所需要的设备必须是要求齐全的，只有这样，才可以让工厂的生产运营正常。PLC的作用是采集皮带秤运行是各个电机，电磁阀和变频器的相关控制对象的数据和信息，在对这些数据进行处理，再反馈给被监控的对象，最后将数据信息传入到上位机。同时，下面被控制的器械都要接受来自系统上面的总机的号令，然后下面的器械接收到这些号令以后，首先要做的事就是分析这些命令，然后这些工作器械又变成了发布号令的角色，把他们

16、分析的结果又以新的命令形式向更下面的执行器械发出，等待他们做出相应的回应。本设计系统中，实行的是一对一的设计，即一台变频器控制一台电磁振动给料机。可以变换频率的器械只能够接收数字型的数据信号，再想办法把电机的运转速度控制住,然后还要向上面的器械报告自己的情况。假如，自己的工作状态不好，就通过传话筒器械向上一次反映，上面的控制级别的器械就会发出警告的信号。它对电磁振动给料机的控制可以不断地完善电磁振动给料机的自我保护和电机的保护功能。(2)控制室控制室内的设备有PC、打印机和组态软件等。在下面的PLC把自己收集到的那些用的资料向上一级的机器传递，这样上一级的机器就可以把我们在系统中的要监控的东西的实际情况