日期年月日年月日北京化工大学继续教育学院毕业设计论文北京化工大学毕业设计论文任务书题目基于的灌装生产线流量闭环控制系统设计专业自动化指导教师张建青学院继续教育学院学号夜自升班级夜自升姓名郭磊主要内容和基本要求在工业生产自动控制中，为了生产安全或保证产品质量，对于温度压力流量成份速度等些重要的被控参数，通常需要进行自动监测，并根据监测结果进行相应的控制。流量是工业生产对象中主要的被控参数之，通过设计流量监测与控制系统，体现在模拟量信号监测与控制中应用的优越性。在灌装生产线中几种物料的合成混合是很常见的工序，完善的自动控制装置是提高生产效率和经济效益的重要手段。灌装生产线流量闭环控制系统由流量检测传感器电动调节阀变频调速泵变频器和监控装置等组成。由西门子实现闭环控制，用软件在机上实现监控。主要任务要求学生完成硬件设备的选型组装与调试，建立流量闭环控制系统，编写的控制程序，组态监控系统，设计与机的通信，调试系统正常运行，实现对灌装生产线物料流量的闭环控制。编写完整技术文件和毕业设计论文。二主要参考资料西门子中国有限公司技术手册北京西门子中国有限公司技术手册北京崔坚西门子可编程序控制器编程指南北京机工出版社，廖常初应用技术北京机械工业出版社，陈瑞阳西门子工业自动化项目设计实践北京机械工业出版社，苏昆哲，何华深入浅出西门子北京航空航天大学出版社三进度要求查阅文献资料，进行课题的调研周交毕业设计开题报告周完成闭环控制监控软件等相关知识的学习周完成温度流量闭环控制系统方案设计周完成硬件设备及电气系统安装与调试周北京化工大学继续教育学院毕业设计论文完成控制程序的编写与调试监控系统的组态与调试周撰写毕业设计论文说明书周北京化工大学继续教育学院毕业设计论文基于的灌装生产线流量闭环控制系统设计摘要随着可编程控制器控制功能和通信功能的日益完善和加强，目前许多企业为了降低成本，节省开发时间，同时又能满足控制要求，在组建控制系统时，常常采用实现下位控制，用上位监控软件实现上位监控管理。本文是在这样的背景下，完成基于灌装生产线控制系统设计，其中重点研究流量的闭环控制，实现对进料的流量按定配比混料。在灌装生产线中几种物料的合成混合是很常见的工序，完善的自动控制装置是提高生产效率和经济效益的重要手段。灌装生产线流量闭环控制系统由流量检测传感器电动调节阀变频调速泵变频器和监控装置等组成。由西门子实现闭环控制，用软件在机上实现监控，利用运算控制电动调节阀的开度来实现对流量的闭环控制。关键字流量控制灌装生产线北京化工大学继续教育学院毕业设计论文北京化工大学继续教育学院毕业设计论文引言第章灌装生产线流量闭环控制系统概述第节系统控制任务与设计要求第节系统控制分析控制工艺信号分析第章总体方案设计第节项目中各个组成部分的作用第节整体方案设计思路控制对象要求控制面板和电器布置设计方案设计第章灌装生产线流量闭环控制系统硬件设计第节硬件选型第节硬件组态第节分配第节电气原理图第节模块接线图第章灌装生产线流量闭环控制系统软件设计第节程序设计思路第节程序结构图和主程序流程图程序结构图主程序流程图第节软件调试遇到的问题与解决方法第章上位监控系统设计第节上位监控系统组态软件简介第节上位监控系统结构设计第节建立与的通信连接添加驱动程序系统参数设置第节建立变量第节过程画面设计北京化工大学继续教育学院毕业设计论文初始画面系统运行画面流量参数设置画面流量趋势图画面报警画面用户管理第节画面调试过程中遇到的问题与解决方法第章流量的控制与调试第节的概念及其特点第节的使用输入端设计输出端设计第节参数的整定调试方法调试过程第节调试数据及趋势图流量调试第节调试结论结论致谢参考文献北京化工大学继续教育学院毕业设计论文引言随着控制器技术的不断进步，由于它体积小，功能强大，应用灵活，操作方便，维修容易，而且稳定可靠而被广泛应用于自动化生产系统中。在化工业快速发展的今天，物料配比混合系统的发展已经越来越受到重视。传统的人工配料混合法，已经远远不能满足社会的需要，人们需要精确的物料配料系统来满足各种混合料的制作。在医药食品化工等行业中，几种物料的合成混合及反应是很常见的工序，人们对物料配料混合控制的要求也越来越高，物料混合的精确性和均匀性不仅是产品质量的关键，也是产品品质致性的保障。传统的物料混合装置完全由人工操作，无论在配料混料等阶段都存在诸多不确定因素，产品质量无法保证，废品多人工投入量大。随着计算机技术的普及和发展，自动控制被广泛应用，它可大大降低工人的劳动强度，减少操作误差，提高产品质量。本文介绍的以为主控制器的灌装生产线流量闭环控制系统，实现对灌装生产线物料流量的闭环控制，从而达到灌装生产中物料混合所要求定比例的物料流量的输入，方便快捷地完成对物料流量处理的闭环控制系统，实现物料灌装生产线的自动运行，使产品质量提高。应用本项设计，可以更简单快捷地对大型设备实现上位操作和全面的控制，从而减少劳动力，保障生产安全，提高产品的质量。灌装生产线流量控制系统设计中，系统主要由流量检测传感器电动调节阀变频调速泵变频器和监控装置等组成。混料罐进料管道上分别装有流量传感器，将检测到的信号通过模拟量输入模块传送给，根据给定的流量设定值与实际检测值进行运算，通过模拟量输出模块输出信号，进而控制电动调节阀的开度实现流量控制，使两个物料罐的流量按照设定比例向混料罐添加物料，实现物料混合的恒流控制。当混料罐混合搅拌定时间后，传送带由电机驱动运行，输送瓶子依次通过空瓶检测位置物料灌装位置和成品检测位置。在空瓶位置检测到空瓶时，传送带向右运行，到灌装位置时打开阀门开始灌装，检测到灌装完成时送到成品位置，实现灌装生产线控制系统。上位监控采用软件在机上监控，实现上位系统对灌装生产线的流量监控，实时监控流量参数趋势图，监控现场流量状态及整个灌装过程。将与的通信连接，建立的变量与控制器变量之间的连接，设计图形画面，从而实现实时监控系统的运行。北京化工大学继续教育学院毕业设计论文第章灌装生产线流量闭环控制系统概述第节系统控制任务与设计要求在化工业快速发展的现代，物料配料混合系统的发展已经越来越受到重视，传统的人工物料配料混合法，已经远远不能满足社会的需要。人们需要更好的物料配料系统来满足各种混合料的制作。针对上述情况，本文设计了种基于灌装生产线流量的闭环控制系统，实现对灌装生产线物料流量的闭环控制，从而达到灌装生产中物料混合所要求的定比例的物料流量的输入，方便快捷地完成对物料流量处理的闭环控制系统，实现物料灌装生产线的自动运行，使产品质量提高。应用本项设计，可以更简单快捷地对大型设备实现上位操作和全面的控制，从而减少劳动力，保障生产安全，提高产品的质量。本设计是基于的灌装生产线流量闭环控制系统的设计，研究灌装生产线系统，在此基础上主要研究物料按定比例配料混合控制，并将混合的物料进行灌装生产。本系统由西门子系列实现控制，用软件在机上实现上位监控，实现对灌装生产线流量的闭环控制。北京化工大学继续教育学院毕业设计论文第节系统控制分析控制工艺物料灌装生产线系统控制工艺如图所示。图系统控制工艺图北京化工大学继续教育学院毕业设计论文物料灌装生产线流量闭环控制系统由两个物料罐个混料罐个储存罐电磁阀电动调节阀液位传感器搅拌电机控制面板流量变送器手动阀和物料管道传送带位置传感器瓶子等组成，其中系统机械结构图如图所示。整个系统包括现场硬件设备和远程控制面板两大部分。物料混合系统设计分为模式选择待机模式自动运行手动运行等，具体功能介绍如下模式选择在工程项目中，有手自动模式的选择，有上下位模式的选择，以便完成系统的些细节的操作。待机模式在系统处于停止状态时，按下控制面板上的系统启动按钮，系统启动指示灯点亮，系统进入待机状态，系统待机后就可以进行手动自动模式的选择。自动运行系统进入待机状态后，将手自动模式选择开关置于自动模式，系统进入自动运行模式。运行步骤如下当系统需要向两个物料罐内添加物料时，罐供料泵和罐供料泵启动分别向两个物料罐添加物料。管道压力传感器测量管道压力值，将检测值送到进行处理，之后将的处理值送到电动调节阀和，通过控制和的开度，将供料管道内的压力值控制在系统设定值范围之内防止由于压力过大损坏设备，实现供料压力控制。两个物料罐内的液位传感器会分别检测相应罐内的物料液位值，如果物料不足达不到系统设定的液位值，供料泵会启动，同时和打开向物料罐添加物料，直至达到系统的设定液位值要求为止。当两个物料罐向混料罐添加物料时，其液位会下降。这时液位传感器将检测值送往处理，之后将处理值送往物料罐的进料电磁阀和，控制阀的开关，使两个罐的液位值保持在系统设定的范围值之内，实现两个物料罐液位控制。当两个物料罐的液位都达到要求的设定值后，两个物料罐对应的电动调节阀和会打开，使物料向物料罐中添加物料，同时两个物料罐对应的流量传感器会检测流量，并将将测值送到进行处理，同时检测值也会被送到流量仪表进行显示，之后将的处理值送到电动调节阀和，通过控制阀的开度实现流量控制，使两个物料罐的流量按照设定比例向混料罐添加物料，实现物料混合的恒流控制。混料罐的物料液位达到系统设定值之后，关闭和。搅拌电机启动进行搅拌。当混料罐混合搅拌定时间后，混料罐内的物料达到加工要求，混料罐对应电动调节阀打开排出物料到储存罐里。当储存罐的液位达到要求时，传送带正向运行，当灌装位置的传感器检测到瓶子时，传送带停止运行，打开阀门，开始向瓶子灌装物料，灌装定时间后，传送带继续运行到达成品位置，计数。以上控制过程中，其中流量和流量的物理量通过进行处理的过程采用了控制算法，算法可以使各物理量实现精准控制。经过以上步骤的循环处理，就实现了物料混合的定量输