【毕业论文】基于PLC的水泥生料配料控制系统毕业设计说明书

配料控制系统配料控制系统由称量仪表可编程控制器上位工控机及其他控制器件等组成。

校称系统配料系统传感器应进行定期调校，以保证系统配料精度。

配料技术的最新进展目前，称重配料系统的流程控制几乎全部由可编程控制器来实现，上位计算机主要用于配方管理屏幕人机对话和称重资料的储存打印等工作。

随着微处理器技术的发展，配料系统中的称量仪表由最初的专用积木式仪表发展为智能化的工业控制终端机以及专门的配料控制器。

配料控制器是用来控制种或多种物料的配置的微电脑系统，可以完全或部分取代可编程控制器，实现配料的自动化。

称量仪表的功能也由最初的资料显示发展为具有自动诊断自动零位跟踪置零去皮预置点输出动态称重数据通信等多项功能。

近年来，随着现场总线技术的推广，将传统的配料控制系统改进为基于现场总线的控制系统成为科技进步的必然趋势。

目前，许多用于配料的称重仪表已经有了等现场总线接口，使基于现场总线的配料控制系统成为可能，基于现场总线的配料控制系统正在迅速推广。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文水泥生产工艺水泥生产的过程水泥厂设备是生产水泥的系列设备组成的水泥设备生产线。

主要由破碎及预均化生料制备均化预热分解水泥熟料的烧成水泥粉磨包装等过程构成。

水泥设备包括水泥回转窑旋风预热器篦式冷却器水泥回转窑是煅烧水泥熟料的主要设备，已被广泛用于水泥冶金化工等行业。

该设备由筒体支承装置带挡轮支承装置传动装置活动窑头窑尾密封装置燃烧装置等部件组成，该回转窑具有结构简单，运转可靠，生产过程容易控制等特点。

旋风预热器适于各种窑型配套使用见目录中所列，在转化消化引进日本川崎日产吨日产吨水泥熟料的主要设备基础上，研制了日产吨吨带分解炉的五级悬浮预热器。

预热器可广泛应用于大中小水泥厂设备的新建和改造。

篦式冷却机是种骤冷式冷却机，其原理是用鼓风机吹冷风，将铺在篦板上成层状的熟料加以骤冷，使熟料温度由骤降至以下，冷却的大量废气除入窑作二次风。

破碎及预均化破碎水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石黏土铁矿石及煤等。

石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。

原料预均化预均化技术就是在原料的存取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

生料制备水泥生产过程中，每生产吨硅酸盐水泥至少要粉磨吨物料包括各种原料燃料熟料混合料石膏，据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的以上，其中生料粉磨占以上，煤磨占约，水泥粉磨约占。

因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量降低能耗具有重大意义。

生料均化新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后道把关作用。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文预热分解把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率降低熟料烧成热耗的目的。

物料分散换热在入口管道内进行的。

喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。

气固分离当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒排气管之间的环状空间内做旋转流动，并且边旋转边向下运动，由筒体到锥体，直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。

预分解预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的次技术飞跃。

它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到以上。

将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧换热及碳酸盐分解过程得到优化。

因而具有优质高效低耗等系列优良性能及特点。

水泥熟料的烧成生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。

在回转窑中碳酸盐进步的迅速分解并发生系列的固相反应，生成水泥熟料中的等矿物。

随着物料温度升高近时，等矿物会变成液相，溶解于液相中的和进行反应生成大量熟料。

熟料烧成后，温度开始降低。

最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

西南论文图工程管理器建立项目选择管理器菜单中的新建，会出现新建工程对话框，创建个新项目，项目名称为水泥配料。

单击确定如图所示。

图新建工程然后单击选中水泥配料，再单击菜单栏中的开发。

因为没有授权，会出现提示，单击忽略。

如图所示，就是力控的开发界面。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图开发界面力控组态软件的开发过程选择设备组态在力控开发界面左边的工程项目菜单栏中双击设备组态，在弹出的窗口左边选择类型为，厂家为西门子，型号为，在弹出的窗口中进行设备设置，如图所示。

图设备选择西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文设置配置第步设置，设备名称为，设备地址为，通信方式为串口，其他项为默认值，单击下步。

设备配置第二部设置如图所示，单击保存然后单击完成。

在右边窗口中会显示基本信息。

关闭设备组态。

图设备配置第二步建立数据库组态在力控开发界面左边的工程项目菜单栏中双击数据库组态，就会弹出数据库窗口，在数据库窗口的右边第行空白出双击，在弹出的窗口中选择区域和点的类型，力控组态软件为我们提供了个区域区域区域，每种区域中有种点类型，分别为模拟点数字点控制点运算点和组合点。

根据分配表和变量地址分配表选择点的类型，并且设置点的基本参数数据连接，如图所示，建立数据库，然后保存关闭数据库组态窗口。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图数据库组态监控界面组态本文设计的监控画面有水泥配料主界面主菜单控制画面参数设置实施曲线以及报表等。

主界面是对整个现场的监控，出现故障时紧急停止可以直观的看到现场的原料的配比流量累计以及产量。

进入力控开发界面后，首先在左边的工程项目菜单中的窗口栏下新建窗口，将窗口命名为水泥配料，并设置窗口的风格，确定完成。

通过工具栏中的工具选择图库，分别插入原料灌电机故障报警指示灯参数设置连接标志以及面板等。

用工具箱中的文本工具插入文字，用增强性按钮绘制急停按钮。

绘制出监控系统的主界面组态，如图所示。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图监控系统主界面主菜单界面设有主界面连接标志控制界面连接标志实施曲线连接标志报表连接标志退出标志以及时间显示等。

如图所示。

图主菜单界面控制界面设有备妥信号指示灯和应答信号指示灯，旁边还注明有有未备妥，禁止运行字样通过设置的启动和停止按钮，对现场的皮带电机可以进行控制。

石灰石的给料电机铁矿石的给料电机砂岩的给料电机以及配料的总皮带电机分别编号为电机电机电机电机。

如图所示。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图控制界面参数监控画面是监控各个原料投入及运行状况的界面，如图所示。

图参数监控实时曲线将流量通过曲线的形式，表示出来，首先建立个窗口，设置好参数，工具栏中单击精灵，选择趋势曲线，关闭精灵，然后双击曲线，选择变量增加曲线如图所示。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图实时曲线设置报表的功能是对生产量的记录和查询。

有日报表班报表月报表年报表等，首先建立个窗口，设置好参数，在工具栏中单击精灵，选择专家报表，关闭精灵，然后双击报表，进入报表设置，根据向导，设置报表的相关参数及报表的类型取值类型时间的格式基准行列以及选择数据源和变量。

退出报表设置，用工具栏中的增强型按钮画个按钮，命名为查询，双击按钮会弹出动画连接对话框，选择鼠标动作中的左键动作，在弹出的脚本程序编辑器窗口中写入程序，然后进行编译保存。

报表如图所示。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图报表动画连接做完以上所有的画面之后要将这些画面与数据库中的变量进行连接，双击要连接的对象，弹出动画连接窗口，如图所示，根据动画的不同，选择不同的连接，并写入相关的程序。

图动画连接例如主菜单界面中的连接标志，双击连接标志，在出现的动画连接窗口中选西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文择显示窗口，如图所示。

图窗口显示力控组态软件运行在菜单栏中单击保存所有保存所有画面，然后单机全部编译，最后单击运行，进入组态软件运行画面。

在水泥配料的主监控界面中，单击参数设置在弹出的窗口中单击图参数设置修改可以设置有关水泥配料的参数，如图所示。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文当现场所有电机备妥，启动所有电机，观察全部是否启动正常，然后在主菜单界面中单击主界面或单击退出标志，进入主监控画面，如图所示，在主界面可以直观地看到各生料之间的配比，以及瞬时流量和累计值，并显示出不同时间段内的产量当现场发生故障，主界面的故障指示灯发出报警时，可以单击急停按钮。

立即停止所有电机的运行，减小损失。

单击主菜单中的退出按钮，退出整个监控界面。

图运行时的主界面单击实时曲线，在弹出的窗口中会显示流量的实时曲线，如图所示。

单击报表，在弹出的报表窗口中可以查询不同时间段内的产量。

如图所示。

单击退出，退出监控系统画面。

西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文图实时曲线图报表西南科技大学应用型自学考试毕业设计论文结论本文设计的自动配料系统是将与组态软件相结合的监控系统。

通过的控制系统可以完成料斗给料装料的全过程。

并且当系统发生故障或传送带上有重物时，系统都会自动停机利用力控组态软件可以实现对自动配料系统的实时监控。

整个课题的设计过程主要包括了硬件电路设计软件程序设计监控界面的设计以及实现力控组态软件与之间的通讯。

主要任务是实现自动配料系统的正常配料监控画面的实时监控。

通过整机联调验证了系统的可行性，能满足设计要求，达到了设计的指标。

硬件部分使用的是西门子系列，该系列采用模块化设计，有极快的处理速度和很强的网络功能，软件部分运用与之相配的编程软件编制下位机的控制程序，上位机监控系统采用的是组态王工控组态软件进行监控。

整个自动配料系统实现的关键是与组态王的通讯，如果通讯过程不成功，则监控画面将不能实现系统的实时监控。

另外，本设计增加了数码显示和故障自动停机部分。

当节传送带发生故障时，系统可以实现自动停机，不需要人为控制停机，这样做可以避免人为控制的疏忽和不及时，减少机械的磨损，从而提高使用寿命此外，当传送带上的物