课题设计答辩PPT模板,PLC液体混合控制系统课件.ppt 25页

'答辩人：指导老师：一种基于Compactlogix的液体混合控制系统班级：学院 软件设计引言系统总体设计方案硬件设计总结目录Contents 软件设计系统总体设计方案硬件设计总结目录Contents引言 一、引言（项目背景）传统液体混合装置采用的是如下图所示的独立式的结构。即将所有的液体混合在一起以后，达到相关要求，统一出品。优点：量大，生产效率高。缺点：产品比较单一，单种产品量较多。所以其只适用于固定的、单一的产品生产。传统液体混合装置在市场上食品行业的应用中，随着顾客需求的多样化（饮料口味、水温、水量），表现出了一些不足之处。若继续采用传统液体混合装置，且在满足顾客需求的前提下，该装置将会出现以下问题：①生产效率低②由于其产量大，容易造成产品的浪费。③装置清洗麻烦。传统液体混合设备结构图 一、引言（项目意义）针对以上情况，本次设计对传统液体混合装置进行了改造，提出了一种新型的液体混合设备设计思路。如下图所示，采用模块化的工艺流程。同时结合自动化技术在工业的发展，采用Compactlogix作为该系统的控制平台。提高了控制系统的可靠性。按照工艺流程，采用模块化的液体混合设备：具有良好的可移植性、方便维护、易于改造等特点。同时也解决了传统液体混合装置在市场的发展中所表现出的问题。填充图片填充图片模块化的液体混合设备总体结构图 软件设计引言硬件设计总结目录Contents系统总体设计方案 二、系统总体设计方案本系统总体设计方案如下图所示，以Compactlogix1769PLC作为控制平台，液体混合设备作为控制对象，PLC与Powerflex525变频器之间相互通信，共同作用于液体混合设备，控制传送带的速度，同时通过设备上的各种传感器和PLC进行位置、温度、液体、配比等参数的测量控制，实现了基于CompactLogix的液体混合控制。另外，在此基础上，采用LabVIEW软件构建监控平台，实现了对整个液体混合系统进行实时监视与控制。系统控制原理图 软件设计引言系统总体设计方案总结目录Contents硬件设计 三、硬件设计（总体结构）在此次设计中，硬件部分，对传统液体混合装置进行改造是关键。由于时间有限，所以，硬件的搭设是我与刘彪权同学，共同合作完成的。基于液体混合的工艺流程，结合传送带在工业生产中的应用，采用模块化结构，设计了如下图所示的液体混合设备。该设备具有良好的可移植性，以及可维护性，可方便管理人员进行后期的改进。硬件设计总体结构实物图 三、硬件设计（传送带部分）传送带整体结构如下图所示，该传送带主要由三相交流电机加配减速机，然后通过链条与传送带主滚动轴相连，从而带动了传送带的旋转；另外在主动轴的另一端加设编码器，进而测量传送带的位移。传送带部分实物图交流异步电机+减速机400BM编码器 三、硬件设计（称重与下料）称重与下料环节的整体结构如下图所示，其动作过程如下：①振动下料机通过电磁振动的方式，将料下到称重平台上，由称重平台进行称重；②当物料的重量达到预设值时，停止下料。③当杯子到达指定位置之后，由推料气缸带动海绵移动，进而将料推动落入杯子，推料完成，气缸复位。称重与下料环节实物图电磁振动给料机实物图 三、硬件设计（加冷/热水）加冷/热水环节均采用如下图所示的结构。加冷/热水环节唯一的区别是：水源不同，但其动作过程相同，具体如下：①抽水泵进水口伸入水源之中，出水口固定在支架上，使其悬空于传送带上方，便于水流入杯中。②当杯子到达指定位置之后，抽水泵工作，水流入杯中，当水量达到预设值时，关闭抽水泵，加水环节结束。加水环节实物图 三、硬件设计（加水环节）545隔膜泵实物图考虑到此次课题设计主要应用于食品行业，所以在选取抽水泵时，我们需要考虑水泵的材质，注重干净、卫生。另外在水泵的选型时，我们需要考虑：流量、耐温性、以及抽水泵的类型（自吸或非自吸）。我们最终有所取舍，以材质、耐温性、以及自吸型水泵的选取为主，流量为辅。选择了如下图所示的直流24V食品级545隔膜、自吸型水泵。水泵的选取：其输入电压为24伏直流，功率为15瓦，压力为2公斤，流量为每分钟2升，自吸2米，扬程10米。 三、硬件设计（搅拌环节）搅拌环节的整体结构如下图所示，其动作过程如下：①当杯子到达指定位置之后，气缸带动直流电机向下延伸，浸入杯中；②之后电机开始旋转工作，进行搅拌。③搅拌结束，气缸复位，直流电机归位，杯子被传走，搅拌环节结束。搅拌环节实物图 三、硬件设计（搅拌环节）直流搅拌电机实物图我们选用了如下图所示的信达直流24V30WXD-3420型高速静音电机。其额定转速高达6000r/min，但在实际过程中，经试验发现，其转速过高，导致水杯中的水被击飞，所以我们最终采取降压调速措施，将该电机接到5V的供电电压、3.0A的电源上，通过继电器来间接控制其启停，使得其转速降为800~1000r/min。搅拌电机的选取： 引言系统总体设计方案硬件设计总结目录Contents软件设计 四、软件设计（PLC程序）PLC程序，依据液体混合的工艺流程来进行顺序控制，右图为液体混合控制系统的主程序流程图。主程序流程图 四、软件设计（PLC程序）在PLC程序设计过程中，同样采用模块化的编程思想，按照液体混合系统的控制要求，将程序分为三部分：①系统控制部分；②传送带电机控制部分；③顾客需求获取部分。PLC程序设计 四、软件设计（PLC程序）部分程序展示 四、软件设计（上位机监控）在本次系统设计中，上位机采用LABVIEW软件来构建监控平台，通过OPC通信协议，实现PLC与LABVIEW的变量共享。上位机监控界面设计如下图所示：用户操作面板用于对顾客的需求信息进行采集。同时管理人员可在监控界面中，控制系统的工作开关，以及对传送带的电机速度进行设置，了解设备的实时工作情况，使该系统具备了良好的人机交互性。上位机监控界面设计 软件设计引言系统总体设计方案硬件设计目录Contents总结 五、总结本次课题设计，我们采用Compactlogix1769L36ERMPLC作为控制器，对传统的液体混合装置进行了改进，采用模块化的工艺流程，提出了新的液体混合设备设计方案，并亲自动手制作实物，从设备的选型到型材的购买、安装、调试，对设计方案进行了验证，同时采用Labview作为本次系统的上位机监控界面，最终基于Compactlogix的液体混合系统设计顺利完成。该系统具有良好的可移植性、方便维护、易于改造等特点。同时也解决了传统液体混合装置在市场的发展中所表现出的清洗麻烦的问题。该系统可实现以下功能：①管理人员具备最高优先权，可以对设备进行启停控制。②在系统启动的情况下，可根据顾客对产品口感、水温、水量、以及杯数的选择，实现产品的生产。 五、总结本次毕业设计工作已经完成，总体来说，此次设计达到了我们预期的要求，结果较为满意。但由于此次设计时间有限，加上本人在一些工业实际生产、设计方面经验不足。在某些地方，我们考虑不周，导致设备存在一定的不足，有待改善：在振动给料环节中，给料机的振动频率目前采用的是手动定频方式，后期可将调频旋钮进行改进，采用PLC来控制振动电机的频率。目前料仓只有一个，所以产品种类单一，后期可对下料装置进行改装，增加料仓，使得产品更加多样化。水箱内未设置液位传感器，后期可改进，增加液位传感器，防止水箱烧干，并且可以在系统开启之后进行液位自检，并发出报警，告知管理人员添加水源。不足与展望 视频演示输入标题输入标题输入标题输入标题视频链接： 恳请各位老师指正!谢谢！'