分料翻板自控系统的设计与实现

摘    要 本研究以PLCS7-1200型为中心，为了满足分料翻板系统在控制方面的需求，我们构建了一个基于PLC技术的分料翻板系统，并利用触摸屏技术开发了一个高效的运行管理界面。本分料翻板系统具有操作简单方便、可靠性高、成本低及自动化程度高等优点，已成功应用于某企业的生产过程中。这一分料翻板系统是基于传统分料翻板控制系统的改进，从而发展出了一种创新的翻板技术。它能根据不同物料的重量计算出相应的翻板量。分料翻板系统由多个组件构成，包括可编程控制器（PLC）、变频器、皮带驱动的电动机和称重传感器等。通过上位机监控系统进行在线调试和实时显示数据，完成整个过程。该系统由皮带驱动的电动机组成，它们会根据实际需求按顺序启动。通过使用变频器，实现了对三相电动机进行变频调速的功能。通过在皮带机上设置传感器检测皮带秤上所含物料质量变化情况。称重传感器负责对物质实施称重与即时测量，而PLC则负责计算借助控制，输出信号的调节成为可能，这可以使变频器对皮带驱动电动机的速度进行微调，进而对比预设的数值与真实的差异；这种方法保证了一致性和稳定性，并能够对系统的整体稳定性进行实时的检测，为构建一个高度自动化的翻板控制体系提供了基础。

关键词：分料翻板系统；PLC1200；自控系统

一．引言

随着科技的持续进步，工业对快速和精确的需求也在增加，这也导致了对自动化的需求不断上升。传统的人工方式已经无法满足现代化工业生产的需要了，这就使得自动化技术应运而生并得到了迅速的普及和应用。由于原料种类繁多，且不同原料之间存在着很大差异，导致物料在传输时产生一定误差。因此，人们有必要依赖分料翻板称重的自动化翻板系统。在工业生产过程中，经常会遇到一些物料需要连续地输送到指定位置，并保持一定比例的状态下才能使用，这就要求有一个精确的计量控制系统。

自动成分管理系统能够根据预定的翻板比例和流速来精准控制物料输入的实时数值，进一步精确地管理各种产品的质量和产量，这构成了自动化、智能化以及节约能源和减少资源消耗的核心技术路径。本文主要研究了以PLC为核心的基于称重传感器的智能翻板系统，该系统具有精度高、稳定性好等特点。在生产过程中，分料翻板系统不仅确保了产品的高质量和高产量，同时也显著减轻了工作岗位上工人的工作压力，从而提升了整体的工作效率。

二．控制系统总体设计

本文的焦点集中在以工业原料系统作为控制目标。我们结合了PLC和变频技术成功设计了一个基于PLC的氢氧化铝分料调配系统，并利用远端监测对其进行远程监视和管理。

PLC控制下的分料翻板系统是一个由变频器、可编程控制器、称重传感器和皮带驱动电机共同组成的完整闭环调节系统。在这个系统里，皮带速度是通过对原材料进行检测来调节的，以实现精确的加料目标。在这一设计方案里，我们搭载了三台电子皮带秤以及三台皮带驱动电机。电子皮带秤用来称量物料的质量，而皮带驱动电机则用于输送料带。在物料运输的过程中，称重传感器负责将重量数据传送至PLC，并进一步将这些数据转换为流量信息。该系统可用于各种物料的自动化称量。主成分电机启动分料翻板系统，按照预定的顺序进行启动。

变频器主要由整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路这四大模块组成。

整流电路的功能是将输入的交流电转换为直流电的形态。执行这一步骤时，我们一般会选用二极管或者是可控硅构成的整流桥来达成目标。

滤波电路的设计目的是对整流后的直流电进行滤波处理，以降低电压波动和噪声，确保逆变部分能够稳定运行。

这是一个基于PLC技术的分料翻板控制系统，其目的是为了实现对物料的自动化称量与输送，从而提高生产效率和产品质量。该控制系统是通过对皮带转速进行实时监控并根据实际情况调整皮带转速来达到自动控制的目的。该系统主要由三个关键组成部分构成：

（1）执行部件：一个由皮带驱动的电机。电子皮带秤是由皮带驱动的电机所驱动，而变频器则负责基于预定流量与实际流量之间的差异来调整频率，进而改变电机的旋转速度，达到恒定流量的效果。

（2）在执行系统控制的过程中，我们需要监控的信号包括了物体的重量、物料的位置以及警报信号。料位信号反映的是皮带运输机运行时的位置信息，也可由传感器测量得到。

（3）控制结构：在此系统中，其核心控制部分是由可编程控制器（PLC）与变频器共同构成的。它是通过对电动机进行变频调速来实现自动调节负载。它采用先进的微处理器技术和数字控制技术来实现对电机及其他执行元件的实时控制与管理，具有良好的抗干扰性能，保证整个控制系统工作正常稳定可靠地运行。

三．系统主电路设计

PLC的核心职责是对分料翻板系统实施自动化管理，以完成以下列出的各种功能：

（1）这个系统具备自动检测料位信号的能力，并能在料位偏低时，自动激活三个送料电动机；

（2）在物料供应达到充足的情况下，应当激活翻板的生产线，并对皮带驱动的电机进行自动化控制；

（3）利用称重传感器给出的重量信息，我们估算了实时及累积的流量，并与预先设定的流量做了对比，若出现误差，我们将调整PID控制策略。在实际检测到瞬时流量的情况下，可以将其转化为常数值输出，从而达到控制流量和压力的目的，正如下图所示；

（4）根据配方和工艺的要求，按照各种辅助材料的比例进行添加，并确保所有的辅助材料都被混合和测量。

四．系统控制流程

起始设定频率值，从开始节点启动，首先系统会自行验证是否故障，确保系统相关状态准确无误。完成核对后，传送皮带靠称重传感器测物料重，依特征判断，区分去向。

系统结果对数据计算，伺服系统依PID闭环控制，由驱动器调节电流，得出变频器运行频率，看变频器频率是否超过上限，根据相应的结果做出选择，判断进入哪个分料口，系统控制流程结束。

结论

1.PLC作为一种新兴的工业控制器，是为工业发展而设计的，它融合了计算机编程的灵活性、全面的功能和广泛的应用范围。与常规设备相结合而构成各种自动化装置及系统。

2.翻板控制系统已经被广泛采用，它采用了可编程的控制策略，从而显著提高了控制系统的稳定性和准确性，实现了自动化控制的目标。翻板控制系统是一个比较复杂的系统，需要对其各部分组成结构进行合理地设计与配置才能满足实际生产的需求。该设备还能与控制系统进行连接，能实现与上位机之间的信息交流，进而达到对系统进行计算机化管理的目的。

3.相较于单片机控制系统，我们的翻板系统所使用的PLC控制系统展现出更出色的稳定性，并且对外部电磁的干扰更为敏感。

4.这个系统拥有实时挑选、调节和设置各种参数与配方的功能，可以对现场环境进行即时的观察和管理。

参 考 文 献

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