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基于PLC的饲料生产线自动化控制系统研究

作者:完美论文网  来源:www.wmlunwen.com  发布时间:2020/8/13 9:38:59  

摘要:基于PLC的饲料生产线自动化控制系统,从选料到调度、生产、包装、打包都实现了与PLC技术的有机结合,能够在一定程度上减少成本与人力资源投入,同时减少了工人的作业量,实现了饲料生产的信息化管理,为企业节省了大量成本,保障企业在日趋激烈的市场竞争中占据有利地位。

关键词:PLC技术; 饲料生产线; 自动控制研究;

PLC技术是一种电子技术,能将自动控制技术与计算机相连。目前,PLC技术在工业化进程中被广泛应用。随着经济的快速发展,畜牧业的养殖也在不断的增多,对于饲料的需求也就越来越多,通过分析饲料生产线自动控制系统,能够提高饲料生产与分配的效率。因此,有必要对饲料生产线自动控制系统进行分析,为我国经济的发展奠定技术基础。

1 系统设计

饲料配料过程的系统设计主要是采用自动控制的方式,通过电脑与PLC技术相连,对显示器上的组态界面进行制作和下载,通过触摸屏将饲料的配比输送到PLC中,同时能够在显示器上显示其重量,自动控制系统可以将显示器上的饲料重量转换成信号的方式传送到PLC,PLC可以根据生产线的实际情况对饲料的下一步生产进行调度。在整个饲料自动化生产线系统中,主要由七部分组成,如上位机、显示器、PLC以及螺旋配料等。上位机在统计饲料生产数据的同时能够计算出饲料生产在每一阶段的成本,显示器主要用于人工操作生产线之中,而PLC与螺旋配料相互配合,PLC技术根据各方数据计算出下料的重量,螺旋配料则计算好的饲料配比开始搅拌,然后在PLC的控制下,饲料产品经由闸门放出,最后同一装袋封口。此外,随着技术的发展,在系统中的配料可以由原来单一设备的进行改为多个设备同时进行,由统一的系统进行调配,这种方式能够大规模提高饲料的产量并且节省生产的时间。饲料成本的降低能够帮助饲料企业快速抢占市场,在竞争日趋激烈的市场中占据有利地位,同时也增加了饲料生产线自动控制系统的实用性[1]。

2 生产线部分

在饲料自动化控制系统中,配料是最重要的部分,直接关系到饲料的生产效率与水平。在生产的过程中,PLC在配料的过程中发挥着关键的控制作用,利用算法精确饲料的配比。在饲料生产的前期利用PLC技术实现了计算机自动配料,相比于传统的人工测量,计算机控制配料能够减少配料中的误差,提高饲料生产的效率。目前的计算机配料系统构成主要是PC机、数据采集设备、螺旋配料机等。这种生产方式使得饲料生产的前期投资成本较低,设备能够得到及时的更换,在生产过程中不会因为设备的故障而导致停产减产,提高饲料生产的质量与效率,具有安全性与可靠性。在饲料生产的后期能够实现自动打包饲料,通过PLC的数据传送,由下位机根据饲料的配比依次将饲料向下传递,相当于在生产线中输出、计算、传送、回应、打包的总过程。在打包过程中,可以通过计算机选择手动或自动方式,使整个操作系统具有灵活性,能够调节饲料出闸门的速度,提高打包精确度,同时结合电子秤,实时称重计算,减少生产过程中误差。综上,在整个生产线上,能够实现从生产到打包的自动化控制。

3 硬件设计

饲料生产线自动化控制系统中,硬件部分的设计主要体现在饲料生产称重方式中。目前,在我国饲料生产的过程中,最广泛采用的是进料式称重以及卸料式称重。在传统的饲料称重中,采用机械称重与人工装袋的方式,通常使得计算误差较大,且浪费了大量人力物力资源,饲料生产成本也在不断增加,在市场竞争中处于不利地位。但在目前生产线的硬件设计中,破除了传统称重方式的不足,主要以PLC技术为核心,采用自动称重的办法,实现了连续生产、电子称重、自动包装,解决了传统称重方式中精准度与速度问题。在具体操作中,不断调整闸门放料速度,按照PLC计算出的饲料占比,依次进行生产,使每个环节的饲料生产都达到配比要求。通过慢速配料方式,可以减少配料过程中的误差,帮助整个生产过程能顺利进行。在饲料生产线自动控制系统中,硬件设备的革新提高了整个生产质量与速度,如双速变径螺旋加料机的使用方法、生产任务进度、已生产与未生产的饲料重量,都可以通过显示屏直观地显示出来,最后根据系统操作按钮,完成整个饲料自动化生产过程[2]。

4 软件设计

在饲料生产线自动控制系统中,软件设计主要包括系统主程序流程、触摸屏界面等。在系统主程序流程中,PLC采用结构化编程的方式,对原料采用分层调配的方式,输送到生产的各个环节,采用外部中断的方式进行控制,如果在生产的过程中出现原料不足的情况,会导致生产信号中断,生产者可以根据信号提示及时更换故障设备,同时执行原料清理程序,配料与饲料的包装使用备用程序控制。在清理更换完成之后,将系统的主程序初始化,为整个生产过程的顺利进行做好准备,保障生产的各个环节能够有序进行,根据PLC算法,完成设备所显示的配料比,将设备归位。

结论:

基于PLC的饲料生产线自动化控制系统,从选料到调度、生产、包装、打包都实现了与PLC技术的有机结合,能够在一定程度上减少成本与人力资源投入,同时减少了工人的作业量,实现了饲料生产的信息化管理,为企业节省了大量成本,保障企业在日趋激烈的市场竞争中占据有利地位。

参考文献

[1] 余成浩.饲料生产自动化系统的设计与运用[D].武汉:武汉轻工大学,2019.

[2] 吴峰,郑海英,王浩.基于S7-200 SMART PLC的饲料生产线控制系统的设计[J].电工技术,2018(16):3-4.

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