各种自动化类本科（毕业论文）：自动配料系统.doc

江西理工大学2009届本科生毕业设计（论文） PAGE PAGE 14 江西理工大学2009届本科生毕业设计（论文） PAGE 1 第一章 绪论 1.1课题简介 现代社会的发展，已经进入了工业化时代。工业成为推动人类社会发展的强大动力，而详实、准确的自动控制对人类社会发展产生的巨大推动作用更加毋庸置疑。自动配料系统应用广泛，并随着各种新技术、新工艺的发展而不断更新换代，只有真正了解工艺流程和物料特性，并采用先进而成熟的设备和软硬件系统，才能保证配料系统达到自动化程度高、称重精度高的要求。近年来，PLC控制水泥行业得到了广泛的应用，目前在国内的多家水泥厂都在不同规模上实现了PLC控制。为了提高产品的产量和质量，扩大品种，降低成本和消耗，稳定生产工艺，使用PLC自动过程控制已经成为必要。生产上采用PLC以后，可以大幅度提高产量、质量，有效的优化生产线生产过程，对于迅速提高 HYPERLINK "/Economic/" 经济效益起到立杆见影的效果。因此，PLC水泥自动控制势在必行。 1.2课题的主要内容和意义 近年来，国家出台了一系列政策遏制高耗能高排放。要求重点行业通过提升技术水平、加快淘汰落后生产能力等措施，使能耗指标下降。2007年，全年淘汰了一批落后水泥、炼铁、炼钢生产厂，关停小火电机组。水泥工业是高耗能工业，节能减排的重点行业，近年来已逐步关停采用旧生产工艺的立窑水泥厂，新上水泥生产线均采用了热耗、能耗低，烟尘、粉尘排放少，生产率高的新型干法水泥工艺。 随着计算机技术的飞速发展，自动控制技术也广泛的应用在各个工业领域。通过自动控制系统，可实现对生产工艺参数精确调节，设备的准确控制，大大提高了生产线的设备运转率，减少劳动量。在生产线上采用先进的计算机控制技术和现场总线技术，可大大提高了设备的控制能力，优化生产，提高产品质量。 本课题主要内容是根据工艺要求，采用相应的自动化控制系统实现现场信号的采集及对整条水泥生产线上的设备的自动控制。操作员在中控室通过计算机操作员站对整条生产线设备进行集中监视、远程操作。计算机系统对采集的现场生产参数进行历史记录，保存并打印生产报表。 1.3配料系统国内外发展概况 随着计算机技术和微电子技术的发展，微机配料控制系统的发展经历了人工手动控制、机械电气控制、单片机控制、工业控制计算机集中控制等几个阶段。 在第一阶段，微机配料设备庞大，各设备之间互不联系，或联系甚少，由现场的操作人员决定是否要调整控制器。一个操作人员只能监视和操作一个至两个计量秤，并且手工记录配料的相关数据，在很大程度上产品的质量取决于操作员的熟练程度。 在第二阶段，随着电子管、晶体管技术的飞速发展，逐渐出现了各种小型化的微机配料电动组合仪表。但电动组合仪表也存在着两大问题:一是电噪声的问题比较严重，为克服噪声，不得不采用极为复杂的电子线路;另一个问题是由于微机配料系统所控对象、所处环境常常都很恶劣，电子元器件的老化严重，抗干扰的能力和可靠性不高。 单片机配料系统是在大规模集成芯片技术成熟的基础上应运而生的。单片机配料系统较之前两种配料系统设计电路复杂程度降低，可靠性大大的提高。而且满足了用户实用性的要求。所以迄今为止，单片机配料系统仍然在一定程度上占据了中小型企业配料生产的主控地位。 同时随着我国经济的发展，工业生产规模的扩大，计算机技术的迅猛发展，基于STD总线或PC总线的工业控制计算机应用提上了日程，并且迅速的在中国形成热潮，主要是因为工业控制计算机可靠性高，小巧结构，组成系统功能灵活，组态方便，具有小型化、模块化、组合化、标准化的特点。随着工业控制计算机的广泛应用，基于工控机的配料系统也出现在工业场合。这种配料系统大多采用集中控制方式，计算机除具有工艺流程控制、工况实时显示、提供数据存储、报表打印等功能外，还要完成对各对象的直接控制和数据采集任务。 比较单片机配料系统和工控机集中式配料系统，工控机配料系统较单片机配料系统整体结构简单，人机界面更加美观，交互功能更加强大，设计和调试难度相对降低。但是由于配料生产现场往往距控制室较远，强、弱模拟信号混杂，必须采取较完善的屏蔽抗干扰措施才能保证系统的稳定运行。集中控制对主机及其测控电路要求较高。应用工业控制机实现物料的自动称量与配比，不仅提高了生产效率、安全可靠、精度高、配方可调，而且，配料过程不需要人工操作，从而消除了人为因素的影响。同时计算机能对生产过程中各种数据进行统计与分析，自动生成包括班次、操作员、日期、配方、各种物料配出量的日、月报表等，将有利于产品成本核算及质量分析等现代化管理。并配有串、并行通信口为生产规模扩大、组成小型集散控制系统和实现远程监视与控制提供可发展空间。 九十年代以来，随着计算机技术的迅猛发展，国外引进或国内设计的大中型水泥生产线绝大多数