基于PLC的饲料加工控制系统设计开题报告

全文总字数：1636字

1. 研究目的与意义

饲料工业是连接种植业、养殖业、农副产品加工业等农业产业链条中极其重要的一个关键环节。其作为世界经济的新兴工业之一，在较短的时间内迅速发展起来,受到了各国政府和企业界的高度重视。

饲料工业的核心是饲料加工工艺及饲料加工流水线。饲料加工流水线的粉碎、,混合及制粒是饲料加工流水线的关键工序。加工系统的电气控制性能好坏直接影响饲料的粉碎、混合及制粒加工。由于生产线采用了有触点控制，使其受到了一定的制约和限制。既影响了产品的生产质量，又影响了产品的加工量，同时也增加了生产劳动者的强度，如饲料需要添加剂时，需要满足混合配比等方面的技术指标。由于生产线采用有触点的分散控制，加工过程中粉尘较大，导致继电接触中中间继电器和时间继电器触头接触不良，导致生产线的控制系统故障率提高，使整个生产线的可靠性受到影响。基于这些，对该生产线控制系统部分进行了改进，以求避免产生上述控制系统的缺陷，使该生产线的柔性更强。PLC程序逻辑控制器具有可编程、可靠性高、柔性强、投资成本低及体积小等优点，是目前工业上应用比较广泛的一种程序逻辑控制系统。如果用PLC控制系统来代替其原有的有触点控制系统，减少中间环节，将会使该饲料生产线自动化程度更高、产品质量更好、生产效率更高、劳动强度降低。饲料加工流水线控制特点主要是各加工设备及检测装置间的顺序控制,而这种顺序控制正是PLC控制的优势所在。饲料加工控制系统在农业、畜牧业等行业得到了广泛应用,，并具有很好的发展前景。通过许多关于自动配料控制系统的文献，设计出自动配料系统具有通用性强、自动化程度高、工作可靠性高、人机界面友好、可进行远距离控制、成本低廉等特点。

2. 国内外研究现状分析

国内：

在计算机屏上操作管理的自动化生产在化工、医药行业已得到了较广泛的应用，而饲料生产管理还处于相对落后的状态。经过九五技术攻关实现了生产过程控制自动化及计算机生产管理，使饲料厂的自动化水平大大提高。但是，计算机的引入主要还是解决生产自动化问题，对于改善产品质量、产品品种还没有发挥应有的作用。从大多数饲料厂的现状来看，由于目前大量信息在生产现场只是作记录，来不及分析和处理，往往是出现问题后再调查，再分析和处理，无法把事故控制在萌芽状态，给企业造成不必要的损失和浪费。为此，国家粮食储备局无锡科学研究设计院提出采用计算机技术进行质量管理和生产动态质量监控，开发了饲料生产质量动态监控系统，使大量存在于生产过程中的与质量有关的数据得到有效的采集、存储、评估和控制，并产生一系列的控制环，以解决生产过程中出现的质量问题，使加工过程达到最佳生产状态。在总体上，我国在饲料加工控制系统上存在技术不够先进、企业平均规模小、综合生产水平低等问题。因此，进一步提高饲料加工厂的自动化程度，仍然十分紧迫，设计出高性能自动控制系统和高精度自动配料系统意义重大。

在进行工艺设计时，要求工艺先进、合理、完善，工艺布局灵活，适应性强；选用设备先进、高效、优质。目前我国饲料厂基本工艺采用先粉后配工艺，主要由原料接收清理、粉碎、配料、混合、制粒、成品包装系统组成。

3. 研究的基本内容与计划

内容：饲料加工自动控制系统的硬件和软件设计。

主要模块：（1）自动粉碎模块设计（2）自动混合模块设计 （3）自动制粒模块设计（4）系统检测模块设计 （5）故障判断模块设计

计划：第1-2周：根据设计课题，收集相关资料，进行系统方案的初步设计与方向选择；

4. 研究创新点

学习了面向对象的模块化编程思想，采用工业化的功能模块设计方法，既方便大型 PLC 的程序集体协同开发，又使得程序易于增删和维护，还缩短了程序的开发周期。在系统组态软件 WinCC 的设计中，涵盖了整个饲料加工工艺流程分析，以及系统通信组态、图形界面组态、变量组态、全局脚本设计等。本文还应用经典控制理论中的 PID 算法，实现了粉碎机的直接自动变频控制。