基于PLC的玻璃配料控制系统的研究与设计

论文摘要

随着控制理论、通信技术以及电子技术的发展,传统的玻璃配料控制系统也逐渐面临信息化、自动化的变革。本文结合山东泰安玻纤有限公司项目,就实现玻璃配料控制系统的自动化关键技术进行了深入的分析研究。首先,本文分析了玻璃配料的工艺流程和现有的玻璃配料控制系统的一些特点,并针对称重系统精度要求的实际,对称重传感器及称重终端进行了设计和选型。其次,由于传统的PLC系统使用I/O设备与PLC的I/O模块连接,PLC通过模拟量4～20 mA或开关量（如24 V DC）控制和监测现场设备,因此传输信号容易受到现场环境的干扰。本文针对模拟信号传输的弊端,引入现场总线控制系统,并运用PROFIBUS-DP现场总线协议构建了一个分布式的PLC控制系统,实现了传输信号的数字化,其全分布、全数字、全开放的特性解决了集散型控制系统中存在的不足。再次,随着工业的不断发展,过程对象越来越复杂,非线性、大滞后、数学模型难以建立,单纯的PID控制很难满足控制要求。而先进控制策略对于解决这类系统的控制问题,显示出强大的优势。因此把先进控制嵌入到PLC中是当前一个研究热点。最后,本文分析了配料系统的误差,并完成了玻璃配料控制系统的软件设计,其中包括PLC控制系统的组态、程序设计以及系统监控程序设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 玻璃配料工业现状
• 1.3 玻璃配料控制系统的现状
• 1.3.1 直接数字控制系统
• 1.3.2 监督控制系统
• 1.3.3 集散型控制系统
• 1.3.4 现场总线控制系统
• 第二章 玻璃配料控制系统总体设计
• 2.1 玻璃配料工艺分析
• 2.2 玻璃配料系统的组成设计
• 2.2.1 给料系统
• 2.2.2 称量系统
• 2.2.3 中心控制及通讯系统
• 2.3 本章小结
• 第三章 称量系统设计与选型
• 3.1 称重传感器技术
• 3.2 称重测量模块设计
• 3.2.1 电阻应变式传感器工作原理
• 3.2.2 称重传感器的连接
• 3.3 称重显示仪的设计选用
• 3.3.1 PANTHER特点与功能
• 3.3.2 PANTHER称重终端在工业上的应用
• 3.3.3 PANTHER的电气连接方式
• 3.4 本章小结
• 第四章 中心控制及通讯系统设计
• 4.1 PROFIBUS现场总线技术
• 4.1.1 PROFIBUS现场总线
• 4.1.2 PROFIBUS-DP功能
• 4.2 PROFIBUS-DP现场总线在玻璃配料系统中的应用
• 4.2.1 控制系统的基本组成
• 4.2.2 PROFIBUS-DP与称重终端通讯联接
• 4.2.3 控制系统的组态
• 4.2.4 系统特点
• 4.3 本章小结
• 第五章 配料系统控制软件设计
• 5.1 PLC程序结构和内容
• 5.1.1 系统程序结构
• 5.1.2 主要控制程序流程
• 5.2 上位机程序设计
• 5.2.1 上位机功能概述
• 5.2.2 系统监控程序设计
• 5.2.3 Prodave软件和VB6.0在PC与PLC通信中的应用
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献