基于PLC配料称重系统的设计与研究

摘要

配料在工业生产领域有着广泛的应用，配料系统的精度、稳定性直接决定产品的质量。本文在深入了解配料系统的基础上，对传统配料系统存在的配料精度不高、系统稳定性差的问题进行创新和探索研究。
　　一个完整的配料过程往往需要几种物料按一定顺序配合而成，不同物料的称重方法有所不用，同一产品的配料系统也可能有几个子配料系统组成。论文在分析建筑再生砖生产工艺过程基础上，提出了配料系统的总体方案，将配料系统分为电子皮带秤配料系统和配料仪表配料系统。
　　本着以安全可靠、测控准确、管理方便的设计原则。根据控制精度的要求，论文首先详细介绍了配料系统硬件设备的选取。其次，软件设计上，系统阐述了如何在MCGS组态软件上实现对现场运行状况在上位机上的监控，以及如何通过人机界面来实现参数设置、状态控制、物料配方下达等功能。最后，系统现场实验测试表明，物料各个的配比精度基本符合客户的要求，但是配料精度方面与理想还是有些差距。
　　为了进一步提高配料系统的精度和控制性能，本文又在以下两个方面进行了仿真探索：
　　(1)提高系统的精度方面。由于生产环境温度变化、电磁干扰、工业震动等都会对传感器输出信号产生较大误差。文中引入Elman神经网络多传感器融合知识，以减少外界各种干扰对传感器工作的影响。通过实际仿真结果看出，Elman动态递归网络可以映射动态特征，处理时变对象具有非常好的应用前景。这种神经网络方法在其它领域预测和评价方面的使用将具有较好的实际应用价值。
　　(2)控制性能方面。文中详细介绍了模糊PID的控制原理和实现步骤，并在MATLAB环境下对完成了以PLC控制直流电机转速为对象的模糊自整定PID仿真；研究发现，PLC模糊控制理论上可以用于工业实际。模糊PID控制设计简便，响应速度快，鲁棒性好，对电机转速实现精确控制，具有一定的推广价值。