基于PLC、称重模块、触摸屏的工业配料自动控制

4.5 PLC 控制梯形图

4.5.1 单桶配料梯形图

系统以单桶为例编写称重程序，根据实物所分配的地址，做出如下分配快喂阀开关I0.1，细喂阀开关I0.2，快喂阀输出Q0.6,细喂阀输出Q0.7，放料阀输出Q1.3。

当S7-200PLC接受仪表输出信号显示快喂阀输出置1时，快喂阀开关接通，快喂阀线圈接通，同理当S7-200PLC接受仪表输出信号显示慢喂阀输出置1时，慢喂阀开关接通，慢喂阀线圈接通。

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4.6 误差分析

采用本方案设计的工业配料自动控制系统，由于采用带显示的称重仪表进行控制，通过仪表配合传感器共同称重并结合S7-200 PLC控制方法，大大地简化了控制系统的硬件电路，而且控制方便，灵活。按照理论构想能够很好的达到系统的控制功能，即系统能够对原料进行精确快速称重，称重误差不超过10g，并且能够用通过触摸屏硬件连接和组态软件的软件组态来进行检测和触摸屏控制。在本设计中，无论怎么样控制，系统的误差是不可能消除的，综合本设计方案的硬件设计和所用软件的算法，引起误差主要有空中飞料的质量和积分控制算法引起的误差两个方面，下面我们来逐一进行分析。

在本设计采用的是进料式的称重方法, 由于物料本身特性及料斗原因可能造成卸料不净, 从而产生称量误差。卸料式称量只称量从料斗中取走的物料量并显示其重量,不存在卸料干净与否的问题, 因而该方式特别适合于称量难称的物料, 如易粘附的物料等, 其缺点是设备比较复杂, 需要同时有给料装置和卸料装置,要求车间高度较高,并且由于称量料斗内的物料重量值总是高于需要配制的物料的重量值, 从而导致传感器量程增大, 造成称量精度降低。因而一般情况下卸料式称量的精度比进料式称量的精度低。而由于放料时存在惯性，当发出关闭阀门指令时，仍有残余的原料未进入称重桶中，造成冗余误差，是主要的误差原因。还有一部分原因是因为开关动作的延迟，阀门的关闭程度等。

本方案设计的工业配料自动控制系统，使用的是S7-200 PLC进行控制。核心是称重仪表。通过仪表本身参数的设定，来尽量控制测量精度和误差。通过内部PID算法进行误差调整控制和空中飞料时间的设定，来尽量缩小误差。

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第五章 全文总结

工业配料自动控制系统是一种先进的控制技术，它广泛地运用于不同领域的控制系统中，本文所述的称重模块在工业配料自动控制系统中的运用。

本文介绍了一种基于西门子PLC和新型称重配料控制器ID551的技术特性。根据西门子s7-200 PLC和称重仪表作为控制器,以完成控制过程。液体灌装配料系统主要由s7-200 PLC,称重仪表,HMI和四通道灌装设备构成。通过对称重仪表清零和标定等参数的设置，来完成相应的设置质量的精确称重。

由于我们所设计的系统是用软件和硬件结合来实现其功能和性能的。本文首先介绍了有关工业称重技术的运用，说明了设计工业配料自动控制系统设计的目的，提出了我们设计的系统的目标。在明确目标之后，我们对部分方案进行比较，选择其中比较合理的设计方案。本文在说明系统的设计以及系统的工作原理时，分别对硬件设计和软件设计两大部分进行了详细的说明。

硬件设计部分：我们把整个系统分成不同功能的模块进行介绍。即分成仪表硬件连线，S7-200 PLC硬件连线，传感器硬件连线等。这样说明的好处是思路清晰，便于理解，掌握每个部分的功能以及工作原理。

软件设计部分：在完成硬件设计后，我们结合整个硬件系统以及系统要实现的功能，确定用来控制系统的控制方案。给出了控制系统的程序流程图以及用来实现控制程序。分成HMI的软件部分和PLC梯形图部分。

本文所述的基于PLC、称重模块、触摸屏的工业配料自动控制系统，在设计时我们考虑了称重模块的性能。分析了系统内可能产生较大误差的因素，而且尽可能办法来减小误差。所以本系统能较好地实现我们设计的目标。

由此可知，我们所设计的基于PLC、称重模块、触摸屏的工业配料自动控制系统可以实际运用于需要工业称重的系统和场合。

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