一种分布式自动称量配料系统的研究

摘要

本文从工程实际出发,对粉体物料的流动性进行了深入的研究,根据理论分析的结果和粉体物料流动性试验设计了抗结拱的料仓结构,解决了料仓中物料结拱的难题;进一步,通过建立称量过程的数学模型对称量误差进行分析,根据误差的来源和特点,提出了一种三级称量控制方法,在保证称量精度的前提下大大提高了称量的速度;最后,结合刹车片的生产工艺特点,组建了分布式自动称量配料系统的硬件结构,将系统分为管理级、控制级和设备级,提高了系统的实时监测性和整体稳定性,并设计了该系统的管理和控制程序。
　　 本文的主要章节为:
　　 第一章论述了本课题的来源和研究意义,介绍了称量配料的相关技术,之后给出了本课题的研究目标和主要研究内容。
　　 第二章通过粉体在料仓中的重力流动模型分析了粉体结拱的物理机理,在此基础上建立粉粒的受力模型,并推导了任意粉粒点的应力方程。在该方程的基础上,分析得到了粉体自由流动的条件。针对料仓中粉体的流动特性提出了最优料仓曲线,并据此设计了几种抗结拱的料仓结构。通过双绞龙机构解决了团絮状物料的下料。
　　 第三章建立称量过程的数学模型对称量中的误差因素进行分析,包括冲击力偏差和滞留物料偏差,根据误差的来源和变化特点,提出了一种三级称量控制方法,根据时间流量曲线采用不同的下料速度,提高了称量的准确度和速度。
　　 第四章介绍了刹车片称量配料系统的结构和生产工艺,在此基础上提出了一种基于CAN总线的三级分布式控制系统,包括管理级、控制级和设备级,并给出了管理级、控制级和设备级的硬件实现,在上述硬件结构的基础上了,设计了上位机管理软件和下位机控制程序。
　　 第五章回顾并总结了本课题的研究,并指出本文的不足和以后努力的方向。