糖厂压榨车间输蔗带自动监控系统的设计与实现

摘要

制糖工业是食品行业的基础工业，又是造纸、化工、发酵、医药、食品等多种产品的原料工业，在国民经济中占有重要地位。制糖的整个工艺主要由压榨和制炼组成。而压榨是制糖生产的第一道工序，此工段的原料甘蔗流量是否均匀是影响生产稳定和成本的主要因素。而压榨车间输蔗带的控制又是直接影响到甘蔗是否能够均衡进榨的一个重要环节，因此在此环节设计出一套有效的自动监控系统对提高生产率和节约成本具有重要的意义。 在糖厂压榨车间的输蔗带控制方面，本文提出选用三相交流异步电动机和变频器代替传统的直流电机作为传动带以及各个动力设备的驱动件，并设计了以PLC为现场控制核心的系统，利用VB做为软件平台开发出上位监控软件，在此基础上，利用该监控软件得到该糖厂压榨量的统计数据，构建BP神经网络，对这些数据进行分类识别，并进行有效的仿真实验和实验分析，通过这样的设计方法可以方便的实现对整调压榨生产线上输蔗带甘蔗流量以及电机转速和转矩的控制。通过对输蔗带进行有效的监控，可以使生产线上各设备协调工作，提高生产的稳定性和效率。 本文介绍的输蔗带自动监控系统可靠性、灵活性高，结构合理，成本低，实现了对糖厂输蔗带的监控，提高了工作效率，对类似的工厂控制系统设计有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的提出

1．2 国内糖厂压榨车间输蔗带系统的现状及改造的必要性

1．3 本课题研究的内容和意义

1．4 本文的结构及内容安排

第二章 糖厂压榨车间输蔗带自动监控系统的硬件设计

2．1 系统的控制要求及工艺要求

2．2 系统的硬件设计方案

2．3 系统主要硬件设备的结构、特点及工作原理

2．3．1 可编程控制器(PLC)

2．3．2 变频器

2．3．3 旋转编码器

2．3．4 核子秤

2．4 本章小结

第三章 系统数据采集、硬件设计及通信的原则和方法

3．1 整个监控系统的网络构建以及硬件组态方法

3．1．1 主要设备的硬件选型

3．1．2 通信原则及设计方法

3．1．3 通信协议介绍

3．2 系统中各设备I／O分配原则及硬件接线原理

3．2．1 系统数据采集及现场控制I／O分配表

3．2．2 系统电气原理图和通信原理图的设计及说明

3．3 本章小结

第四章 系统软件设计

4．1 PLC程序设计

4．2 基于VB设计的上位监控软件

4．3 基于神经网络设计的系统与本设计系统性能分析及对比

4．3．1 BP神经网络

4．3．2 BP神经元和BP神经网络结构

4．3．3 BP神经网络的建立

4．3．4 BP网络的学习训练过程

4．4 本章小结

第五章 系统实际测试效果分析及展望

5．1 系统测试

5．2 系统测试功能描述

5．3 测试结果与展望

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文