树脂配料控制系统设计

哈尔滨工业大学毕业设计（论文）IIPAGE摘要现如今，随着我国制造业技术水平的蓬勃发展，自动控制技术已在我国各个行业各个领域中应用日益宽泛。自动控制水平演变成生产制造行业先进性的标志。在树脂行业中，物料的自动混合是不可或缺的生产工艺过程，是造脂生产工艺中十分重要的一部分。本设计是鉴于台达PLC的控制技术以及台达变频器技术和触摸屏设计的一种树脂配料控制系统。本论文说明了树脂配料控制系统的基本工作原理，设计方案、可编程控制器的选型、变频器的选型、通讯方式的选型、触摸屏的选型以及硬件设计和软件设计、仿真调试，树脂配料控制系统的设计在工业生产上有着重要的研究价值。关键词：液体混合；自动配料；可编程控制器；电动机AbstractNowadays,withtherapiddevelopmentofChina'smanufacturingtechnology,automaticcontroltechnologyhasbeenwidelyappliedinvariousindustriesandfieldsinChina.Thelevelofautomaticcontrolhasevolvedintoasignofadvancedmanufacturingindustry.Intheresinindustry,theautomaticmixingofmaterialsisanindispensableproductionprocess,isaveryimportantpartofthefat-makingprocess.ThisdesignisbasedondeltaPLCcontroltechnologyanddeltainvertertechnologydesignofaresinbatchingcontrolsystem.Thispaperexpoundstheworkingprincipleofresinbatchingcontrolsystem,schemedesign,programmablecontrollerselection,inverterselection,communicationmodeselection,touchscreenselection,hardwaredesignandsoftwaredesign,simulationdebugging,hasimportantresearchvalueinindustrialproduction.Keywords：liquidmixing;automaticbatching;PLC;motor目录TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章绪论 51.1研究背景 51.2研究现状 51.3论文研究意义 51.4研究内容及结构 6第2章方案设计 72.1设计思路 72.2方案论证 82.2.1可编程控制器的种类及选择 82.2.2变频器简介 82.2.3电动机简介 92.2.4触摸屏的简介 92.2.5通讯电缆的种类及选择 92.2.6编程软件的选择 10本章小结 10第3章系统硬件设计 113.1电气原理图 113.2I/O分配表 133.3PLC接线图 13本章小结 14第4章软件程序设计 154.1WPLSoftPLC特点 154.2主程序设计 154.3注入物料子程序 174.4报警监控子程序 174.5程序梯形图 184.6组态画面 19本章小结 20第5章系统调试 215.1系统操作与调试 215.2系统故障与处理 215.3仿真调试 21本章小结 23结论 24致谢 25参考文献 26附录1译文 27附录2英文参考资料 29附录3实物图 32附录4系统程序 33第1章绪论与其他工业原料相比，合成树脂具有良好的使用性能和较低的成本优势，合成树脂渗透到经济的各个领域。其中，包装市场是最大的合成树脂市场。建筑材料、电子和电气也是合成树脂的应用领域。剩余有关的市场有娱乐用品、装潢、医疗用品以及家用用具等。1.1研究背景随着我国制造业水平的蓬勃发展，自动控制技术已在我国各个行业各个领域中应用日益宽泛。自动控制总体水平成为生产制造行业先进性的标识。在树脂行业中，物料的自动混合是不可或缺的生产工艺过程，是造脂工艺中十分重要的一部分。三种树脂物料的混合过程大致如下：将三种物料依照先后顺序，依照一定的份额混合。在树脂原材料混合过程中仍存在一些关键的难题，比如生产过程中存在的液体易燃易爆，而且工作环境十分恶劣，并且不适合人操作的一系列难题。那便要求企业在生产过程中严把质量关，提高生产质量，缩短生产周期，这就要求我们生产由以前简单的人工操作、机械化、朝着智能化方向发展，保障生产过程中产品品质控制符合要求。而对于香料液混合加工这一及其重要的工艺技术过程我们应如何来确保其质量？如何来控制相关操作，成为本行业中有仍需继续解决的重要问题。1.2研究现状近年来，国内外树脂配料系统发展迅速，特别是随着信息技术以及自动控制技术的迅速发展，采用交流调速来取代直流调速和计算机技术数字化控制技术来取代模拟控制技术己成为发展趋向。变频交流电机调速技术是当今改进工艺、节约能源、提高产品质量以及改善环境主要工具之一。变频调速以其良好的起制动性能和调速，高功率、高效率因数及节电实际效果，是被国内外公认为最有前景的调速方法。为了实时动态监控生产过程，使用微型计算机与PLC进行通信，显示动态生产数据。可靠性是其重要的质量准则，由于机械工艺以及电子元件等基础，工业发展的落后，国内电脑自动配料系统的可靠性远远低于国外配料系统。1.3论文研究意义本课题要解决的主要问题是树脂物料混合生产问题，使得可自动混合多种树脂原料，并达到生产工艺的要求。并且能够满足系统稳定、安全、经济同时能够高效地运行，这样可以让化工生产大批量的完成。设计中所混合的物料为三种，三种物料依次定量流入缸中，并加热使其保持一定温度，在电动机搅拌均匀后将混合液输出。其中所有环节都将由传感器、接触器、电磁阀等设备配合PLC的控制进行，实现整个流程的自动化、准确化和较高的精度要求。配料系统的设计考虑到程序运行时其动作的不间断性以及各个设备之间的关联，然后针对不同的工作条件，输出相应的操作，以此来实现物料混合系统从启动电机时的第一种物料的加入混料罐内到混合完成时输出的这样一个周期程序实现。当今社会已经完全进入了数字信息化，自动搅拌装置在各个领域中已经获到了充分的利用。基于台达可编程控制器的自动搅拌是采用台达PLC系统完成的一个小型树脂配料控制系统。现阶段运用与国内工业生产，其工作效率、生产效率越来越高，并且成本也越来越低。它的发展趋势可根据它的性质来进行对应的改进，并且可以带来许多经济效益。1.4研究内容及结构设计中所混合的物料为三种，按照预期的比例加入物料，并加热使其到达一定温度，使其能够充分发生反应，在电动机搅拌一定时间后后将混合物料排出。其中所有工序都将由液位传感器以及电磁阀等设备配合PLC的控制进行，实现整个流程的较高的精度要求。第一章：提出了相关的难题以及论文的研究实际意义，同时简单的设计了论文的主体内容以及基本内部结构。第二章：设计思路及设计方案论证：简述了主要的研究思路以及对核心器件的选用和设计方案的论证。第三章：各个单元模块硬件设计：对使用的器件进行相关的概述并且对主要的模块进行展开设计。第四章：软件设计，先用WPLSoftPLC设计程序，设计完程序后，把生成的文件导入可编程控制器，然后进行软件仿真。第五章：系统调试，设计实物并将所用的线路连接好，进行有关实物的调试。

第2章方案设计随着技术的发展，元器件种类繁多，本章对系统设计方案从器件选型到系统电路设计方案进行了对比和方案最终的确定。2.1设计思路本毕业设计的思路主要是：先将三种物料在混料罐内混合搅拌、加热，之后，送出料罐出料。三种原材料进料是达到设定的液面然后停止进料，在进料的同时进行搅拌并加热。设计要求混料罐内混合三种物料，首先确定混料罐内无残留液体，先让滴加阀A打开，然后注入物料A,当物料A上升到低液位时断开阀A;接着滴加阀B打开，然后注入物料B到达中液位时断开阀B;滴加阀C打开，然后注入物料C,当物料C上升到高液位时断开阀C，停止进物料后，电机搅拌延时10s，缸底阀打开开始出料，排空后延时10s，使物料排净，然后又进入了新的循环，其中为了防止意外情况发生设置了紧急停止。系统结构框图如图2-1所示。可编程控制器滴加阀A滴加阀A上位机滴加阀B滴加阀B启动按钮滴加阀C滴加阀C停止按钮缸底阀缸底阀急停按钮急停按钮变频器搅拌电机变频器搅拌电机温度传感器温度传感器加热器加热器加热指示灯液位传感器加热指示灯液位传感器图2-1系统构成框图2.2方案论证依据系统的工艺流程整个树脂配料搅拌控制系统可分成多个阶段：基本液位控制过程，模拟量信号的采集，报警信号指示。1、基本液位控制过程：根据控制要求，实现进料及出料应是进料罐和出料罐的基本液位控制。2、模拟量信号源采集：通过液位传感器完成现场液位的采集过程。3、报警指示：当超过所设定的液位时，报警及时输出。2.2.1可编程控制器的种类及选择当今世界各种各样的可编程控制器厂家非常多，产品性能各异，种类如下：方案一：台达公司生产的DVP-28SV系列PLC。应用最为广泛,因为其运算速度快、系统配置固定灵便、编写程序简单、外部机器的通讯简单化、可运用共同的外围设备等特点，所以选台达（DVP-28SV）PLC当作本次控制系统的硬件设备。台达PLC既具备高速执行运算程序、多样指令集以及较高性价比等特色外，还可以支持多种通讯协议，从而实现行业自动控制的集成系统。方案二：三菱编程方法直观懂，而且学习起来比较容易，但是三菱可编程控制器的指令相对多。优势在于三菱的指令内容丰富，而且有特定的定位指令，控制步进和伺服比较实现，实现复杂的指令也是三菱可编程控制器的强项，而三菱的模拟量模块价格昂贵，且程序复杂。方案三：西门子PLC的指令较为抽象，难以理解，相对而言指令较少，但是对于特定的定位指令西门子比较薄弱，且没有专门的指令，做步进或伺服定位控制并不是不能够实现，而是程序太过于复杂，并且控制精度很低。相对而言西门子的模拟量模块价格便宜，而且编程容易，西门子通信方式也很便利。综经上述分析，方案一且简便易行、可靠稳定、编程简单、容易掌握，减少了控制系统的设计及施工的工作量，且具有超高的性价比。综合以上三种方案选择，方案一简单实用。故选择方案一。2.2.2变频器简介本设计采用变频器台达（VFD-M系列）变频器具有高功率体积比品质卓越，能针对不同行业开发专用产品的特点。变频器的需要设置许多参数，并且每个参数都有不同的选项范围。采用速度、转弯距离、PID控制等控制方法。选择控制模式后，需要动态或静态标识。低工作频率是发动机运行时最低的转速。当发动机低速运行时，散热性能较差，当发动机低速运行时间太长时，发动机很可能会燃烧。在低速下，电缆上的电容器较小，导致电缆发热。考虑到一般能达到最大频率转换器60Hz至400Hz的频率最高,而频率最高允许发动机运转速度和较高,对于正常的发动机，其轴承不可以过长时间的超额定转速下运行，其载波频率可以达到15kHz内置Modbus(RS-485波特率可达38400bps)，其采用多种防护技术，来显著提高整机抗干扰的能力。2.2.3电动机简介三相异步电动机是一种将电能转化为机械能的装置。定子绕组用于产生作用于转子上的旋转磁场，形成磁电动力扭矩。三相异步电机分为交流电机和直流电机。电力系统中的大多数电机都是交流电机，可以是异步的，也可以是同步的。电机的工作原理是磁场对驱动电机旋转的电流的作用。2.2.4触摸屏的简介触觉检测元件安装在屏幕的前部，用于检测用户的触觉位置;另一方面，台达触摸屏传感器接收来自触点控制设备的消息，将其转换为接触坐标，并将其传输到CPU,CPU同时执行发送的命令。这种设计使用触控屏台达系列DOP供结合使用台达PLC自动检测沟通,因为没有必要担心配置错误,还可以下载台达PLC程序直接使用USB内存机器,通信协议dvpq-link高速、渗透和监督职能,可以直接使用PRSoft进行机器监控，并修改PLC程序的优点。2.2.5通讯电缆的种类及选择工业网络归结为三类：HART网络、现场总线网络和RS485网络。如下：1．HART网络：过度性总线标准HART是由艾默生提出，在主体与数字信号在在4~20毫安电流信号，利用物理层选用BELL202频移键控技术，来实现智能仪表的部分功能。2.Fieldbus现场总线网络：现场总线是自动化领域最流行的技术之一，被称为自动化领域的计算机网络。它的关键品牌是支持多节点、双向和全计算机总线通信的能力。但是现场总线并没有成为一个真正的标准。CAN总线、Probus和cc-link等几个标准并行存在，每个标准都有自己的生存空间。支持现场总线的工具种类相对较少，选择较少，价格较高，数量较少。3.RS485网络：在一段较短距离、低速度、无干扰的场合可以采用普通的双绞线，反之亦然，长线、高速传输时须采用阻抗匹配的专用电缆RS485。选择RS485接口,允许最大长度有线信号传送数据装RS485接口是信号传输速度成反比,主要因为诸如失真的信号和噪音。综上，RS-485实施简单方便，所以选择RS-485通讯电缆作为本设计的通讯电缆。2.2.6编程软件的选择台达可编程控制器通常使用WPLSoftPLC编程软件的计算机作为编程主要软件，生成并且编辑相关的文本或图形程序，这些程序允许在编程语言之间进行转换。程序被编译并加载到台达PLC中。也可以将程序加载到电子计算机上的WPLSoftPLC中。本章小结本章对系统设计方案进行了阐述，先介绍了系统的设计思路，然后对比介绍了网络通讯电缆的选型、显示电路设计方案、选定了使用台达（DVP-28SV）PLC、台达（DOP-B07E515）触摸屏、台达（VFD-M系列）变频器、RS485通讯电缆作为本设计的主要器件。第3章系统硬件设计树脂配料控制系统设计采用可编程控制器、及三相异步电动机为主硬件。接入可操作按钮来实现启动停止及配料，如设计面板实物所示，系统上位机显示与PLC进行工作，可编程控制器控制变频器从而驱动电动机工作旋转，再进行相应的连线，合理的元件布局实现三种物料的混合、搅拌、加热等功能。三相异步电动机与搅拌电机同步运转、停止。3.1电气原理图电气原理图是用来指示单元电器元件的作用以及设备电气工作基本原理，电气原理图一般由主电路、控制电路等组成，电气原理图如图3-1、图3-2所示。UUVWPEQSQSPEPEPLC变频器PLC变频器RS485RS485PEPE 电机 LN LNQSQS+24VPLC变频器+24VPLC变频器0V0V图3-1主电路S/SXOCOX1X2Y0S/SXOCOX1X2Y0X3X4X5X6X7X8X10RS485 SB1 SB2 SB3 SB4 KM1KM1 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 SB10 VFD-MVFD-M+-RS485-RS485-RS485+RS485+图3-2控制电路3.2I/O分配表根据本次课程设计我们首先确定输入输出的点位数，通过这些输入输出点来与现场信息交换，只有每个I/O点代表不同的意思，便能够区别不同的现场情况，绘制出如下表所示的I/O分配表，并根据此分配表进行实际电路的接线设计，I/O分配表如表3-1所示。表3-1I/O分配表输入输出启动X1滴液阀AY0停止X2滴液阀BY1中液位X3排液阀CY2高液位X4搅拌电机Y3低液位X5滴液阀CY4空液位X6加热指示灯Y5急停X7加热X8加热停X103.3PLC接线图PLC布线图由PLC主体、输入端、输出端组成。液体混合装置如图所示，其中接线图中接入“硬”互锁触点YV4、Y1、Y2、Y3，以保障工作过程中三种物料阀不会同时打开，避免混合物料过量影响混合精度。为使PLC的输出能够及时地响应随时可能发生变化的信号源，程序不会运行一次，而是重复运行，直至PLC停机或切换到停止工作模式，PLC接线图如图3-3所示。PLCPLCYV1启动YV1启动YV2停止YV2停止中液位中液位YV3 高液位YV3高液位MMM低液位MMM低液位空液位YV4空液位YV4加热加热MM急停急停加热停止加热停止图3-3PLC接线图本章小结本章详细介绍树脂配料控制系统中的硬件组成以及作用，着重介绍I/O点数分配并画出I/O外部接线图、电气原理图、PLC接线图以及外部接线图，对本设计的进一步实施有了规划及思路引导。

第4章软件程序设计编程部分的软件主要包括，台达WPLSoftPLC可编程逻辑控制程序的标准软件，可使用梯形图逻辑、I/O表和功能块图进行编程操作。4.1WPLSoftPLC特点WPLSoft除一般PLC程序的规划以及windows的一般编辑功能。比如:剪切粘贴复制、多窗口外，另外提供多种中文、英文批注编辑及其它便捷功能，譬如游在治地店设定文件读取，存盘及备接容示监司设定等。开启下拉菜单中“文档-新建”，会弹出对“机种设置”的窗口，在‘程序、标题”中输出名称，在机种里面选定应选的机种，在通信设置中可以抉择传输方式。本文选用的应是ES2，USB搜索，来到主窗口，开始编撰命令行程序，可以在控制面板中找寻相应的读取、输出的符号语言，搜索便可以掺入到程序窗口中,还可右击黄色方块，便能够以命令形式输出程序，编完一个简单的程序之后,依次搜索工具栏中的编译-命令行-命令，软件不会自动编译程序，而是在不能偏差编译成功的情形下，在主窗口的最两侧列出提示。编译完成之后，可以顺次搜索页面中的“通信、PC=>PLC”，断定之后将程序浏览到PLC中，接着便可以展开调试了。4.2主程序设计根据所要研究的课题有了整体的思绪之后，首先应该先构建程序框架的流程图，而后对整个设计划分功能模块，其次逐个功能模块实现其基本功能，最终把每一个子模块合理的连接起来，继而构成总的程序。主程序流程图如图4-2所示。开始开始搅拌电机启动搅拌电机启动注入原料注入原料否否到达高液位？到达高液位？是是加热加热否到达80否到达80度？是是搅拌延时搅拌延时是温度异常（烟雾）？是温度异常（烟雾）？报警报警否是否是是否否结束按下停止？关闭排液阀C排空延时到达空液位？排出混合液是否否结束按下停止？关闭排液阀C排空延时到达空液位？排出混合液图4-1主程序流程图4.3物料注入子程序开始开始物料阀A物料阀A打开否否到达低液位？到达低液位？是是阀阀A闭合，物料阀B打开否否到达中液位？到达中液位？是是阀阀B闭合，物料阀C打开否到达高液位？否到达高液位？是是停止停止图4-2物料注入子程序4.4报警监控子程序开始开始注入物料注入物料A到达低液位，阀A到达低液位，阀A关闭。阀阀A是否关闭？是否 是否注入物料注入物料B到达中液位，阀到达中液位，阀B关闭。是是阀阀B是否关闭？否否注入物料注入物料C到达高液位，阀到达高液位，阀C关闭。是否阀是否阀C是否关闭？报警报警停止停止图4-3报警监控子程序4.5程序梯形图PLC软件程序的设计有多种方法。一般电气工作者采用经验设计法，除此之外还有顺序功能图设计法，本次设计是基于一定的顺序与经验来进行的，采用编程软件进行梯形图设计，启动状态梯形图和A阀注入配料梯形图如图4-1所示。如图4-4程序部分梯形图4.6组态画面过程计算机用于实现工业生产过程控制以及管理的计算机。它是自动化技术工具中最重要的设备。在工业控制方面，计算机最早用在模拟控制系统中起监控作用。它对过程变量进行周期扫描，向操作人员显示全过程的信息，并通过计算为模拟量调节器设置给定值，因此上位机显示界面极为重要，组态画面如图4-4所示。图4-5组态画面本章小结本章详细介绍树脂配料控制系统中的软件组成及其功能，并详细介绍了有关台达可编程控制器WPLSoftPLC软件并画出程序梯形图、流程图、物料注入子程序流程图、报警监控子程序流程图以及组态画面。第5章系统调试本系统经过硬件和软件设计后的电路编程，创建各种功能的调试模块系统，已经达到设计要求，针对成型的软件、硬件系统，然后进行相应的调试，来解决调试过程中出现的问题。5.1系统操作与调试1.检查实验所需设备及调试程序。2.依照I/O分配表以及接线图完成PLC与上位机之间的布线，仔细检查，以确保正确性。3.打开仿真程序进行编译，如果发生错误，立即修改，知道没有错误为止，首先打开PLC主计算机的电源开关，将程序下载到到PLC中，接着下载完成后开启PLC进行工作。4.打开开关，按下按钮X0，电机启动的同时开始注入物料A，依次按下X1、X2、X3观察Y0、Y1、Y2、Y3的工作状态。5.等待10S后，观察系统各阀门、搅动电机YKM、加热器、报警指示灯的工作状态。6.系统无限循环，按下停止按钮系统停止工作。5.2系统故障与处理故障可分为PLC系统故障和现场生产控制设备系统故障两部分，是在整个生产控制系统失效的总称。主机PLC系统相对容易发生故障的地方通常是电源和总线系统,主要是因为PLC插件结构长期使用区块可能导致部分损毁耗，在温湿度变化、液体表面温度变化的影响导致了，印刷线路老化、总线老化、接触点的氧化等均是对设备造成损坏的原因。因此，在系统设计和故障排除时，考虑了灰尘、氧气、紫外线等因素对设备造成的损坏。对于PLC主系统的故障预防和故障处理，主要是严格遵守操作说明，要注意主系统的人为损坏。5.3仿真调试PLC软件程序设计有多种方法。一般电气工作者采用经验设计法，除此之外还有顺序功能图设计法，本次设计是基于一定的顺序与经验来进行的，根据程序流程图及I/O分配表设计出实现物料搅拌过程控制的整个程序。1、按下启动按钮，电机运行，同时物料阀A打开，如图5-1、图5-2所示。图5-1搅拌电机启动图5-2注入物料A2、当物料A到达低液位时，物料阀A关闭，同时物料阀B打开，开始注入物料B，当到达中液位时，物料阀B断开，同时物料阀C打开，物料C开始注入。如图5-3所示。图5-3注入物料B、C本章小结本章对树脂配料控制系统进行了现场操作与调试，操作过程中发现系统故障并进行相应的处理，展示了电机启动时的状态，以及注入物料A和物料B时的运行状态。结论本设计针对合成树脂行业中物料混合的过程中存在的一些问题，如生产过程中的介质易燃易爆，并且工作环境十分恶劣，以及不适合人操作等一系列关键问题。设计了以树脂配料控制系统为题来解决此问题。本设计为树脂配料控制系统装置，实现物料混合全过程：即进料、混料、出料、加热、搅拌的自动控制。先设计了本课题系统方案，整理了设计思路，并进行了对可编程控制器、变频器、电动机、触摸屏以及通讯方式的选型，接着进行了系统硬件设计，包括I/O分配表、电气原理图以及PLC接线图的设计。然后设计了系统软件程序，其中有主程序的设计、物料注入的子程序、报警监控子程序以及程序的梯形图，最后进行了总体的系统调试。完成了一个完整的工艺流程体系，解决了混料过程中所产生安全、质量以及效率等一系列问题。达到了预期的目标。由于欠缺完好的设备，本次设计中存有一些不足,但是在原物料搅拌系统中可以用组态软件对整个搅拌过程进行实时监控，对系统进行数据处理、报警、业务流程监控，通过动画显示生动的模拟整个液体搅拌控制系统的工艺流程，该系统的设计以及研究在社会生产和生活中有着重要价值。 致谢在不知不觉中大学四年结束了，在毕业论文完成前夕，感谢家人对本人大学四年学习生活的支持，感谢母校哈尔滨华德学院。大学四年学习时光已经趋近尾声，想对老师和同学们说，感谢各位老师给予了我在大学四年进修的机会以及指导，让我能继续学习和自我的提升、感谢老师和同学们四年来的鼓励和帮助。回想教师们课堂上的激情洋溢，以及课堂下谆谆教诲。同学们在学习中的认真和积极，以及生活上的热心主动，所有的这些都让我的四年学习和生活充满了感动。在本次毕业论文中，首先，也是最主要感谢的是我的毕业设计导师，在整个过程中她给了我很大的帮助和耐心的指导，最初在论文提纲制定时候，本人的思路不太清晰，在经过导师的帮助下，让我在写作时思路顿时清晰。在完成初稿后，老师在百忙之中认真查看了我的论文，并且指出了我存在的根本问题。在此十分感谢指导老师的细心教导，这样才能够让我顺利完成毕业论文，在此谨向老师致以崇高的敬意和诚挚的谢意。感谢在整个毕业设计期间对我的帮助的同学，以及曾经在各个方面给予过我帮助的同伴们，在此，我再一次真诚地向那些帮助过我的自动化专业的老师及同学表示感谢!参考文献[1]康华光.电子技术基础模拟部分[M]．高等教育出版社，2016（03）[2]可编程控制器技术原理、优点及其在电气设备自动化控制中的实践研究[J].唐元恒,刘振岗,张玎,邹刚.电子世界.2017(08)[3]基于PLC控制的变频器在自动化生产线中的应用[J].刘美珍,侯志平.机电信息.2017(03)[4]可编程控制器在工业自动化中的发展与应用[J].蒋新卫.现代物业(上旬刊).2015(06)[5]设备状态实时监控体系的构建及应用[J].刘胜,慕温周,韩彬彬,朴泳君,罗艳路,胡浩.客车技术.2018(05)[6]刘洪涛，黄海.PLC应用开发从基础到实践[M].北京:电子工业出版社，2007(04)[7]张宏林.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京:人民邮电出版社，2008(08)[8]杨后川，张学民，陈勇.SIMATICS7-200可编程控制器原理与应用[M].京北京航空航天大学出版社，2008（05）[9]基于PLC的自动混配料监控系统[J].孟庆祥,姜永成,朱光强,张秀华,朱世伟.化工自动化及仪表.2016(03)[10]基于PLC和组态的自动配料控制系统设计[J].魏静敏,王阔.沈阳工程学院学报(自然科学版).2016(03)[11]王海涌.多轴运动控制器在转台控制系统中的应用[J].电子技术应用,2010.[12]L.WangK.Zhang.InvstigationreporttabouttalentdemandingMechanicalandAutomationspecialty[J]EI,2014，89：118-124[13]J.Jayapandian[J]．CurrentScience[J]．Vol90March，2015(28)：45-34[14]Behzad，Razavi．DesignofAnalogCMOSIntegratedCircuits[J]．AppliedEnergy，2014，36：1118-1119[15]ShirongZhang，XiaohuaXia．Optimalcontrolofoperationefficiencyofbeltconveyorsystems[J]．AppliedEnergy，2016，87(2015)：1929-1933

附录1译文目前,我国的液体搅拌系统大部分采用传统的继电器进行控制,这种方法耗能大，浪费大，搅拌效果不好，给工厂浪费很多资金，同时对噪声污染也很严重。随着计算机技术的飞速发展，生产厂家对生产的自动化水平有了更高的要求。所以，对搅拌系统应该进行改进，使它可以灵活的根据液体的不同而进行混料的浓度可调，从而达到节能环保目的。伴随着电子技术、信息技术、控制技术等的飞速发展,自动化控制领域也得到了快速的进步。传统的配料控制系统由于其自动化程度低,配比精度低,工人劳动量大工作环境差等缺点,自动化改造成为工厂遏需解决的问题。本文就自动配料控制系统的自动化改造以及提高配料精度搅拌罐温度控制等方面进行了较为深入的研究。针对某大型手套一次性生产厂的配料车间的工艺流程进行了分析,并提出了合理的改造方案。然后对需要解决的关键问题进行了探讨,并从软件和硬件两个方面设计了合理的解决方案。硬件方面首先根据实际情况,对气动阀、电机、电器元件进行选型以及安装。其次又根据整个工艺流程和厂方要求设计了手动控制柜以及自动控制柜的电路图并完成了安装配线工作。软件方面首先对控制精度方面提出了自己的解决方案,把控制精度提高到了千分之一,完全满足了厂方千分之三的要求。其次在程序和力控方面,经过多次改进,提高了自动化水平,工人在控制室的操作次数更少。最后再搅拌罐温度控制方面,通过对模糊控制的分析与研究,实现模糊控制的设计并把它应用在反应温度的控制当中。在化学、制药等方面,常需要配制两种或多种物料混合而成的混合物,这一类混合物必然有精准的含量比例。然而在大规模生产中,由人工劳动或者继电器式的控制系统往往因为反应慢而达不到该有的精准度要求,导致产品不合格。现如今,智能控制系统已经成熟,PLC成为了工业控制系统里的核心。运用PLC可编程的能力,就能实现多种液体定量混合的功能。由PLC控制的液体定量混合装置,摒弃了由庞大电路、继电器控制的机械式系统,极大减少系统液位反馈信号在系统中传递的时间。物料搅拌系统由原料罐，混料罐，出料罐组成。它先将两种原料送混料罐，然后在混料罐内混合，最后，送出料罐出料。两种原料液体进料时达到设定的液面时停止进料，且搅拌器搅拌时间可根据浓度的不同而自行设定。设计要求在混料罐内混合三种物料，首先确定混料罐内无残留物料，即让放料阀打开10s，然后注入A物料，当A物料上升到L位时关断A物料;B物料开始注入,B物料上升到H位时关断B物料；C物料开始注入，C物料上升到M位时断开C料进料动作停止;搅拌电机M开始搅拌，搅拌均匀后(时间设定为10s)停止;出料阀打开，三个出料泵按照顺序进行工作，实现出料，当出料动作结束后整个系统停止工作。根据上述构想，决定采用可编程控制器、电磁阀、泵、电机以及液位变送器进行设计。为了实现液体搅拌系统的控制需要，系统使用PLC为控制核心。系统通过液位变送器采集现场液位高度并将其转换成4~20mA的电流信号送PLC,PLC根据现场状况及外部输入指令控制搅拌系统，并显示操作指示及发出报警。在化工、机械等行业的生产过程中，液体搅拌是十分重要也是必不可少的重要环节，液体搅拌的关键是保证混料过程中原料的准确性和比例以及保证原料的充分混合。采用通用计算机控制，尽管可以达到控制精度，但成本高，对工作环境要求高,对现场操作人员要求也高。采用PLC实现液体搅拌控制，不但可以对液体搅拌过程的各个环节精确控制，而大大降低成本，可直接应用于工业现场，对现场操作人员的要求也不高。以往常采用传统的继电器控制液体搅拌系统，使用硬件连接电器多，可靠性差,自动化程度不高，为了克服上述缺点，目前采用先进控制器对传统接触控制进行改造，大大提高了控制系统的可靠性和自控程度，为生产提供了更可靠的保障。本文在此介绍一种采用可编程控制器对液体搅拌系统进行控制的方法,其电路结构简单,投资少，可靠性好，自动化程度高。关于合成树脂，一些树木的分泌物常会形成树脂，不过琥珀却是树脂的化石，虫胶虽然也被看成树脂，但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆，最初只用作木材的防腐剂，但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后，天然产物已无法满足电气化的需要，促使人们不得不寻找新的廉价代用品。到今天，合成树脂再加上添加剂，通过各种成型方法即得到塑料制品，塑料的品种有几十种，世界年产量在1.2亿吨左右，我国也在500万吨以上，它们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。科技的发展是永无止境的，并且正在时时刻刻改变着我们的生活。当人民意识到传统的搅拌装置已经不能满足于对于生产效率和安全的追求时，正因为这样自动搅拌装置应运而生。与搅拌装置相比，该自动搅拌装置既实现了搅拌装置搅拌功能，也提高了生产质量。将手动调整的结构改为利用计算机技术和通讯技术制成智能系统。提高了工厂的生产效率。因此，自动搅拌装置就像雨后春笋，遍地而生。自动机搅拌技术作为工业发展的一部分，早就遍布发达国内外的大部分地区，经过多年的发展，已经变得十分之成熟。随着现在科技的不断进步，各项技术不断地在改良与进步，目前已经可以很好地控制生产的成本，以及人们生活指标越来越高，自然对生产的效率有着更高的期盼，基于PLC自动搅拌装置已经成为潮流新方向。

附录2英文参考资料Atpresent,mostoftheliquidstirringsysteminourcountryadoptsthetraditionalrelayforcontrol.Thismethodconsumesalotofenergy,wastesalotofenergy,hasabadmixingeffect,wastesalotofmoneytothefactory,andalsocausesseriousnoisepollution.Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,manufacturershavehigherrequirementsonthelevelofautomationofproduction.Therefore,themixingsystemshouldbeimprovedsothatitcanflexiblyadjustthemixingconcentrationaccordingtothedifferentliquid,soastoachievethepurposeofenergysavingandenvironmentalprotection.Withtherapiddevelopmentofelectronictechnology,informationtechnologyandcontroltechnology,thefieldofautomaticcontrolhasalsomaderapidprogress.Duetothedisadvantagesoftraditionalbatchingcontrolsystem,suchaslowautomationdegree,lowproportioningaccuracyandpoorworkingenvironmentofworkers,automationtransformationhasbecomeaproblemforfactoriestosolve.Inthispaper,theautomationreformofautomaticbatchingcontrolsystemandthetemperaturecontrolofmixingtanktoimprovethebatchingaccuracyarestudied.Thispaperanalyzestheprocessflowofthebatchingworkshopofalargedisposableglovefactory,andputsforwardareasonabletransformationscheme.Thenitdiscussesthekeyproblemsthatneedtobesolvedanddesignsreasonablesolutionsfromtwoaspectsofsoftwareandhardware.Hardwarefirstaccordingtotheactualsituation,pneumaticvalve,motor,electricalcomponentsforselectionandinstallation.Secondly,accordingtothewholeprocessandtherequirementsofthefactorydesignmanualcontrolcabinetandautomaticcontrolcabinetcircuitdiagramandcompletedtheinstallationwiringwork.Thesoftwareaspectfirsttocontroltheprecisionaspectproposedownsolution,raisedthecontrolprecisiontoonethousandth,completelysatisfiedthefactorypartythreethousandthrequest.Secondly,intheaspectofprocedureandforcecontrol,theautomationlevelhasbeenimprovedformanytimes,andthenumberofworkers'operationsinthecontrolroomisless.Finally,thedesignoffuzzycontrolisrealizedandappliedtothecontrolofreactiontemperaturethroughtheanalysisandstudyoffuzzycontrol.Inchemistry,pharmacyandotheraspects,oftenneedtopreparetwooravarietyofmaterialsmixedintoamixture,thiskindofmixturemusthaveaccuratecontentproportion.However,inmassproduction,thecontrolsystemofmanuallabororrelayoftenfailstomeettherequiredaccuracyduetoslowresponse,resultinginunqualifiedproducts.Now,theintelligentcontrolsystemhasmatured,PLChasbecomethecoreoftheindustrialcontrolsystem.UsingPLCprogrammableability,canachieveavarietyofliquidquantitativemixingfunction.TheliquidquantitativemixingdevicecontrolledbyPLCeliminatesthemechanicalsystemcontrolledbyhugecircuitandrelay,whichgreatlyreducesthetimeofthesystemliquidlevelfeedbacksignaltransmissioninthesystem.Materialmixingsystemiscomposedofmaterialtank,mixingtankanddischargingtank.Itfirstsendstwokindsofrawmaterialstothemixingtank,andthenmixestheminthemixingtank.Whentheliquidoftwokindsofrawmaterialsreachesthesetliquidlevel,itstopsfeeding,andthestirringtimeoftheagitatorcanbeindependentlysetaccordingtothedifferentconcentration.Thedesignrequiresmixingthreekindsofmaterialsinthemixingtank.First,makesuretherearenoresidualmaterialsinthemixingtank,thatis,letthedischargevalveopen10s,theninjectmaterialA,andturnoffmaterialAwhenmaterialArisestoLposition.MaterialBstartstobeinjected,andmaterialBisturnedoffwhenitrisestopositionH;MaterialCstartstobeinjected,andwhenmaterialCrisestoMposition,thefeedingactionofmaterialCisdisconnectedandstops;ThestirringmotorMstartstostirandstopsafterstirringevenly(thetimeissetas10s).Thedischargevalveisopened,andthethreedischargepumpsworkaccordingtothesequencetorealizethedischarge.Whenthedischargeactionisfinished,thewholesystemstopsworking.Accordingtotheaboveconception,thedesignofPLC,solenoidvalve,pump,motorandliquidleveltransmitterwasdecided.Inordertorealizethecontrolneedsofliquidmixingsystem,thesystemUSESPLCasthecontrolcore.Thesystemcollectsthefieldliquidlevelheightthroughtheliquidleveltransmitterandconvertsitintoacurrentsignalof4-20maandsendsittoPLC,whichcontrolsthemixingsystemaccordingtothefieldsituationandexternalinputinstructions,anddisplaystheoperationinstructionsandsendsanalarm.Intheproductionprocessofchemicalindustry,machineryandotherindustries,liquidstirringisveryimportantandessential.Thekeytoliquidstirringistoensuretheaccuracyandproportionofrawmaterialsinthemixingprocessaswellasthefullmixingofrawmaterials.Theuniversalcomputercontrol,althoughcanachievethecontrolaccuracy,butthecostishigh,highrequirementsontheworkingenvironment,thesiteoperatorsarealsohighrequirements.TheuseofPLCtoachieveliquidmixingcontrol,notonlycanbetheliquidmixingprocessofeachlinkaccuratecontrol,andgreatlyreducethecost,canbedirectlyappliedtotheindustrialsite,thesiteoperatorrequirementsarenothigh.Tousualusingtraditionalrelaycontrolliquidmixingsystem,usinghardwareconnectionsforelectricalappliances,poorreliability,automationdegreeisnothigh,inordertoovercometheaboveshortcomings,themodificationofthetraditionalaccesscontrol,theuseofadvancedcontrollergreatlyimprovesthereliabilityofthecontrolsystemandautomaticcontrollevel,toprovidemorereliableguaranteeforproduction.Thispaperintroducesamethodofco