1、 本科生毕业设计（论文） 第IV页基于PLC搅拌机控制系统的设计摘 要随着我国十二五规划的进一步推进，国家对各项基础设施投资力度的进一步加大，市场对优质刨花板的需求将进一步提高。为此，如何提供优质、廉价、性能可靠、节能环保、维护方便的刨花板生产设备，已成了设备厂商急需解决的问题。本文应用了西门子S7-300系列PLC完成该系统刨花拌胶、搅拌控制。搅拌机控制系统的刨花由螺旋给料机供给，压力传感器检测刨花量。胶由胶泵抽给，电磁流量计检测胶流量；刨花和胶按一定的比例送到搅拌机内搅拌，然后将混合料供给下一道工序蒸压成型。要求刨花量和胶流量恒定，并有一定的比例关系。双轴搅拌机采用双轴对向搅拌，搅拌机的喷
2、胶器使胶呈雾状喷射到刨花中。该系统配备的混胶器可以使固化剂与胶在其中混合，而不是把固化剂加到调胶罐中。本系统具有搅拌均匀、施胶量低等功能。调胶系统采用PLC集中控制，PLC根据各部传感器得到刨花的重量、含水率，来调整施胶量的固体含量。使施胶后的刨花含水率控制在理想的状态上。这样的优点是在生产线临时停机时，可以避免胶的浪费。因此，为企业及国家节省了大量的资金和生产原料。关键词：PLC；PID；S7-300；变频器The Design Of the Mixer Control System Based on PLCABSTRACTAs the 12th five-year plan is furt
3、her on, the state goes on increasing the infrastructure investment ,and the market will need the more high-class particleboard . So how to provide cheap ,reliable performance, energy saving and easy maintenance particleboard production equipment needs to be resolved . Siemens PLC application series
4、s7-300 series is to complete the system control. PC. Mixer control system by two-stage spiral feeder supplies pressure sensor detection processes, quantity. By glue pumps to glue, glue with electromagnetic flowmeter test flow; Particle and glue to at a certain rate to stir the mixer, and then will m
5、ixing supply a process under autoclave to shape. Paring quantity and plastic flow, and a certain constant relationship of scale. Dual axle mixer used for mixing, blender to further the spray adhesive glue is an hazy spray into the particle. The rubber mixing system equipped with the machine can make
6、 curing agent and the rubber in the mix of, rather than the curing agent added to the glue tank. This system has a stir well, glue low quantity function. Adjustable glue system USES PLC centralized control, PLC according to get the weight of each sensor pre-press, moisture content, to adjust the amo
7、unt of glue solid content. Make glue of moisture content in pre-press after control ideal state. Such advantages in production line is temporary, can avoid glue when stop waste. Therefore, the enterprise and government to save a lot of money anraw material.key words： PLC；PID；S7-300；Frequency Convert
8、er目 录摘 要IABSTRACTII目 录III1 绪论12 搅拌机控制系统的技术概述42.1 PLC技术概述42.1.1可编程控制器42.1.2 PLC的结构52.1.3 PLC的特点62.1.4 PLC的基本功能72.1.5 PLC软件系统82.1.6 PLC的发展趋势92.2 变频器简介92.3 西门子S7-300软件概述92.3.1 西门子S7-300系列PLC的一般特性92.3.2 西门子S7-300系列PLC的基本硬件组成112.3.3 STEP 7- V5.4(西门子S7-300编程软件)143 搅拌机控制系统的设计方案163.1控制系统的工艺过程及控制要求163.2系统的控制
9、方案173.3基于PLC的拌胶机控制系统的特点193.3.1施胶机具有如下主要特点193.3.2拌胶机对比传统拌胶系统特点194搅拌机硬件系统设计204.1 PLC的选型204.2控制系统的仪表选用215 搅拌控制系统软件设计235.1可编程控制器在模拟量闭环控制中的应用235.1.1PID控制器的数字化235.1.2回路输入输出变量的转化与标准化265.2搅拌机系统程序流程图26总 结28致 谢29参考文献30附录:程序31本科生毕业设计 第36页1 绪论刨花板又叫微粒板、蔗渣板，由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料，施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板。又称碎料板。主要用于家具和建
10、筑工业及火车、汽车车厢制造。刨花板是将木材加工剩余物、小径木、木屑等物切削成一定规格的碎片，经过干燥，拌以胶料，硬化剂、防水剂等，在一定的温度、压力下压制成而成的。定向刨花板是刨花板新品种之一，刨花铺装成型时，将搅拌刨花板按其纤维方向纵行排列，从而压制成的刨花板。这种刨花板的形状要求长宽比较大，而厚度比普通刨花板的刨花略厚。定向铺将的方法有机械定向和静电定向。前者适用于大刨花定向铺装，后者适用于细小刨花定向铺装。定向刨花板表面覆以锯末、碎屑等细料，芯部充以定向刨花的结构板材。该板为五层结构：上下两表层细料，中间两层纵向定向刨花，芯层横向定向刨花。板坯可在连续式多头成型机上一次铺装。可作板式家具
11、的承载构件（侧主板、搁板等）。由于定向刨花板在某一方向具有较高强度的特点，可以按照胶合板的构成原理，使定向的表层刨花与定向的芯层刨花互相垂直交错，形成三层以至五层结构定向刨花板。其性能与胶合板相似，常代替胶合板做结构材使用。这是一种新型结构板，在充分利用小径材、速生材，提高木材利用率等方面，有其广阔的前景1。随着科学技术的迅速发展，工业生产对自动化程度的要求越来越高，对工业控制的方便性，高效性及准确性提出了更高的要求。随动系统是生产过程中重要的控制环节，所谓的随动系统是指当某参数量的变化规律为无法预先确定的时间函数时，其被控量能够以一定的精度跟随参量变化的控制系统，它在化工、冶金、轻工等行业的
12、控制系统中广泛存在。PC或PLC即可编程序控制器，是在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备，具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，被广泛应用于自动化控制的各个领域，并成为实现工业自动化的支柱产品。近年来，国内在PC技术与产品开发应用方面的发展也很快，除许多从国外引进的设备、自动化生产线外，国产的机床设备已越来越多的采用PC控制系统取代传统的继电器、接触器控制系统。国产化的小型PC性能也基本达到同类国外产品的技术指标。目前PC已广泛用于冶金、化工、轻工、电力、建筑、交通、运输等各个行业。随着PLC功能模块及控制指令的完善，在随动控制系统中替代了常规
13、的继电器件及仪表控制，使随动系统更加准确，灵活，且故障率低，因此以PLC为核心的随动系统到了越来越广泛的应用。工剩余物、小径木、木屑等切削成一定规格的碎片，经过干燥、拌以胶料、硬化剂、防水剂，在一定的温度下压制而成的一种人造板材。论文在简单介绍PLC的基础上，通过分析控制系统的要求，采用了PLC的功能模块，设计了以PLC为核心的随动控制系统，系统的控制均采用可编程序控制器实现。本文所设计的系统的PLC控制的搅拌机控制系统2。 本文设计的是双轴拌胶机的拌胶控制系统，采用双轴对向搅拌，拌胶机的喷胶器使胶呈雾状喷射到刨花中。该系统配备的混交器可以是固化剂与胶在其中混合，而不是把固化剂添加到调胶罐中。
14、调胶系统采用微机集中控制，微机根据各部传感器得到刨花的重量、含水率，来调整施胶量的固体含量。使施胶后的刨花含水率控制在理想状态上。普通刨花板的强度没有同规格的胶合板强度高，但制造胶合板所使用的原木质量要求较高，并且木材利用率较低。因此，在刨花板生产中开辟了一个新的分支，这就是采用特殊的加工工艺，用细径劣质材制造出具有定向结构的高强度新型刨花板，即定向刨花板。定向刨花板（Oriented Strand Board,缩写OSB）是20世纪70年代在欧美发展起来的一种新型木质人造板材，它以小径材、间伐材、木芯等为原料，通过专用设备加工成长40mm100mm、宽5mm20mm、厚0.3mm0.7mm的
15、长条刨花，再经干燥、施胶、铺装、热压成型的一种人造板。定向刨花板在我国生产和销售约有十年时间，但发展速度比较缓慢，而在欧洲、北美、韩国、日本等地发展迅速，具有较大的市场。OSB的生产工艺过程为：小径木运入工厂 贮存于楞场 圆筒式剥皮机 金属探测 冲洗 刨片 湿刨花料仓 气流式圆筒干燥机 圆纲筛选机 面层和芯层干料仓 定量秤 滚筒式搅拌机 定向铺装线 （截断） 检测 热压 （截断） (锯边) 冷却 (砂光) 检验 包装入库。定向刨花板的特点：1、原料来源广，价格低定向刨花板的原料主要为软质针叶材、阔叶材的小径木、抚育间伐材等，如桉树、杉木、杨木间伐材等，来源广泛，价格一般在每立方米250-350元。在天然林资源日益匮乏、大径材减少的情况下，人造板的原料将逐渐转向依靠人工速生林以及对小径材的充分利用，定向刨花板符合这种趋势。2、产品性能优良定向刨花板保持了木材纵向强度大、尺寸稳定性高的天然优越性，同时克服了木材的某些先天不足，如幅面小、有节疤缺陷等。定向结构刨花板线膨胀系数小，稳定性好，握钉力较高，纵向抗弯强度比横向抗弯强度高得多，可用作结构材料。3、产品用途广泛从加
