油墨生产中的高精度配料系统研究

摘要

油墨是印刷工业最关键、最重要的原材料之一，在书刊、包装装潢、建筑装饰及工业生产等领域有着广泛的应用。随着工业技术的快速发展，印刷业对油墨的品质提出了新的要求，但在实际的工艺生产过程当中，由于配料称量不准而存在着生产效率低、产品质量不稳等情况，本文设计了一种基于S7-300PLC和WinCC7.0的油墨自动生产监控系统。该系统不仅提高了油料称量的准确性，而且也提高了系统的自动化控制水平和产品质量，为企业经济效益的提高做出了较高的贡献。
　　在油墨的生产过程中，配料称量系统是最重要和最复杂的控制系统，配料的准确与否对油墨的品质将会产生重大的影响。根据现场配料系统的不足，整个系统采用分布式的控制结构，通过工业以太网和PROFIBUS-DP现场总线技术实现系统网络的通讯和实时数据的采集，既保证了测量的精度，又提高了数据通信的可靠性与快速性。为了提高配料过程的灵活性和通用性，并减少系统维护和升级的时间，PLC编程采用模块化的设计思想。由于组态软件在生成复杂报表数据时存在局限性，不能满足企业管理生产需求，通过结合PLC控制程序与SQL Server数据库，为报表的制作提供了一个全新的设计思路，实现了配料生产过程中数据的自动记录与复杂报表的自动生成，提高了配料系统的工作效率。
　　在实际配料系统中，预关门值的大小是影响称量精度的主要因素，因为现场油料管道的长短不一，不同性能的油料需要不同的预关门值。由于受外界环境和设备自身稳定性的影响，预关门值的大小是动态变化的，如何实时自动调节预关门值的大小是配料称量的关键的问题。由于配料系统中给料泵是一个恒定的转速，给料阀是一个通断阀，不能采用常规的双速控制进行调控，本文根据每次称量的误差和预关门值之间的关系，提出了模糊控制的方案，以称重偏差作为输入量，将预关门值作为输出量，不断的调节预关门值，使称重偏差趋于零，进而提高系统的配料精度。实际运行表明，利用模糊控制思想的运行效果要好于人工调节的运行效果，基本满足了生产的要求。

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第一章引言

1.1课题来源

1.2 选题的背景及意义

1.3国内外研究现状

1.4论文研究的主要内容

第二章 系统整体方案的介绍

2.1 工艺介绍

2.2 系统功能分析

2.3系统方案介绍

2.4 S7-300PLC与WinCC组态软件介绍

2.5 本章小结

第三章 下位机控制系统的设计及实现

3.1 系统的硬件选型

3.2 系统的程序设计

3.3 PLC程序调试

3.4本章小结

第四章 上位机控制系统的设计及实现

4.1 监控功能分析

4.2 WinCC与PLC通信

4.3 监控功能的实现

4.4 WinCC调试

4.5本章小结

第五章 基于模糊算法的配料称量系统

5.1 算法的特点

5.2 模糊控制器的工作原理

5.3 称量模糊控制器的设计

5.4 实践验证

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文