论文部分内容阅读
随着工厂企业规模的不断扩大和发展,自动配料控制系统经历了长足的发展。配料生产系统是一种将多种原料按照一定比例混合在一起,进行加工生产出某种产品的过程。其中,配料是生产中必不可少的关键环节,配料的精确与否对产品的质量有着重要的影响。随着信息技术和自动控制技术的不断发展,新一代的配料控制系统必将朝着信息化和智能化的方向发展。本文主要研究了一种以可编程控制器(PLC)和系统监控软件(WinCC)相结合的自动配料控制系统,完成了一种具有性价比较高、可推广应用的自动配料控制系统。PLC因为其功能强大、容易使用、可靠性高等特点,常常被用作现场数据的采集和设备的控制。组态软件作为用户可自行定制功能的软件平台工具,在PC机上可开发出友好人机界面,通过PLC可以对自动化设备进行智能控制。文中首先对自动配料系统的发展现状,应用前景进行了论述,在传统配料系统的基础上,提出了系统的总体设计方案和基本组成结构,并对系统的相关设备,如配料电子秤的结构和控制原理,技术参数等进行了介绍。然后,论文给出了配料控制系统电气控制部分的主要组成及采用PLC实现现场配料设备动力协调控制的方法,从而使该配料系统可以按要求自动完成下料、称量、配料全过程,并给出了配料控制系统各部分的控制流程。随后,论文阐述了系统如何采用工控组态软件实现现场数据实时记录和监控,设计了配料系统的工艺流程、报表管理、设备监控、状态显示、料单管理、故障显示及报警等功能界面,并详细介绍了每个界面的功能和使用方法,使现场的运行状况、运行数据都可以在中央控制室中掌握,并且可以通过人机界面来实现参数设置、状态控制、料单的下达等功能。最后,对于料单的给定值和配料的实际值之间存在的偏差,常见的处理方法是进行PID调节,即根据操作人员的经验值设定PID调节参数kp,ki,kd的值,这种调节方法完全依靠操作人员的经验,且由于配料控制系统是一个时变的、非线性的控制系统,因此这种调节方式可靠性较差。本文通过对配料系统的分析,总结现场工艺过程的经验,根据模糊控制原理,提出配料系统的模糊控制结构和算法,来改进配料控制系统的调节效果。文中详细介绍了模糊PID的控制原理和实现步骤,并在MATLAB环境下对系统进行了仿真,验证了模糊PID算法的理论可行性。