摘 要

玻璃生產(chǎn)工藝是材料的化學(xué)成分的建立和均質(zhì)化。在連續(xù)生產(chǎn)中的原料成分，準確、 均勻、 穩(wěn)定的條件是玻璃的高質(zhì)量生產(chǎn)先決條件。特別是隨著材料的制備，需要同時對各種原料準確重質(zhì)，拌和、 運輸和加工，一旦事故將造成重大經(jīng)濟損失。準確稱量原料是核心的配料過程中的，由于設(shè)備故障或人為因素都容易導(dǎo)致成分錯誤的材料，造成玻璃的質(zhì)量下降。此外，如果使用人工成分，因為網(wǎng)站灰塵較大，很容易對人體造成損害。因此，，為了提高稱重精度，配料系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的自動化水平和可靠性，對玻璃生產(chǎn)的保護線品質(zhì)及穩(wěn)定性的生產(chǎn)，改善工作環(huán)境，具有重要的現(xiàn)實意義，提高勞動生產(chǎn)率。因此，自動配料原料是現(xiàn)代玻璃行業(yè)發(fā)展的趨勢。
本文首先對玻璃配料控制的現(xiàn)狀進行分析并且針對其中的問題進行了深入的分析和研究，找出這些問題的影響因素并且采用各種高科技方法試圖進行解決，在做足了理論方面的研究后著手于設(shè)計一個玻璃配料控制系統(tǒng)，在首先確定其整體結(jié)構(gòu)的情況下層層深入，利用各種算法、各種技術(shù)，旨在提高整個系統(tǒng)的精度，并且最終將計算機與PLC也加入進來得到一個符合預(yù)期的系統(tǒng)并將之用于實踐當中，表現(xiàn)良好。 
關(guān)鍵詞： 玻璃生產(chǎn)；準確稱量；配料控制；提高精度；PLC
 
ABSTRACT

Glass production was the establishment and homogenization of material chemical composition. In the continuous production of raw ingredients, precise, uniform and stable conditions is a prerequisite for high quality production of the glass. Especially with the preparation of materials, you need accurate heavy on materials, mixing, transporting and processing, once the accident would result in significant economic losses. Accurately weigh the raw materials are key ingredients in the process due to equipment failures or human factors can easily lead to constituents the wrong material, resulting in the decline in the quality of the glass. In addition, if you are using artificial ingredients, because the website larger dust, it is easy to cause damage to the human body. Therefore, in order to improve the accuracy of weighing and batching systems, to improve the level of automation and reliability, protection for glass production line quality and stability of production, improving the working environment, is of great practical significance and increasing productivity. Therefore, the Automatic batching the raw material is the trend of the modern glass industry.
Paper first on glass ingredients control of status for analysis and for which of problem for has in-depth of analysis and research, find these problem of effects factors and used various hi-tech method tries to for solution, in do foot has theory aspects of research hòu started yú design a glass ingredients control system, in first determines its overall structure of situation lower layer in-depth, using various algorithm, and various technology, aimed at improve whole system of precision, Computer and PLC, and will eventually be joined to get a system in line with expectations and to practice and perform well.
Keywords：Glass Production, Accurately Weighed; Control; Accuracy; PLC
 
目    錄

目    錄 3
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3 本文研究內(nèi)容 4
第2章 玻璃配料生產(chǎn)工藝及控制系統(tǒng) 6
2.1 玻璃配料生產(chǎn)工藝 6
2.2 玻璃配料稱量方式 8
2.2.1 增量法稱量工藝 8
2.2.2 增量法動態(tài)特性建模 9
2.2.3 增量法稱量性能分析 9
2.2.4 減量法稱量工藝 11
2.2.5 減量法動態(tài)特性建模 11
2.2.6 減量法稱量性能分析 12
2.2.7 配料系統(tǒng)稱量方案確定 13
2.3 玻璃生產(chǎn)對原料配料控制系統(tǒng)的基本要求 13
第3章 玻璃配料系統(tǒng)控制策略的設(shè)計 15
3.1 控制系統(tǒng)組成 15
3.1.1 給料系統(tǒng) 16
3.1.2 稱量系統(tǒng) 17
3.1.3 中心控制及通訊系統(tǒng) 17
3.2 控制策略設(shè)計 18
3.2.1 邏輯控制設(shè)計 19
3.2.2 回路控制設(shè)計 20
3.2.3 模糊控制策略設(shè)計 20
3.2.4 模糊推理設(shè)計 24
3.2.5 精確量分析設(shè)計 25
3.3 模糊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 26
第4章 玻璃配料系統(tǒng)控制軟硬件設(shè)計 30
4.1 PLC程序結(jié)構(gòu)設(shè)計 30
4.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 30
4.1.2 控制程序流程 31
4.1.3 上位機程序設(shè)計 32
4.2 系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計 33
4.3 通訊程序設(shè)計 35
4.3.1 PLC參數(shù)初始化 35
4.3.2 上位機通訊參數(shù)初始化 38
4.3.3 PLC與上位機通訊流程設(shè)計 42
4.4 稱重檢測模塊設(shè)計 48
4.5 電機驅(qū)動模塊設(shè)計 49
4.6 玻璃配料模糊控制的仿真試驗 50
4.6.1 仿真分析 50
4.6.2 仿真試驗 51
第5章 系統(tǒng)測試與誤差分析 54
5.1 運行誤差分析 54
5.1.1 稱重儀表和傳感器的精度 54
5.1.2 配料提前量產(chǎn)生的誤差 55
5.1.3 配料控制系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差 55
5.1.4 操作產(chǎn)生的誤差 55
5.2 現(xiàn)場運行效果 56
5.3 運行總結(jié) 57
第6章 總結(jié) 58
參考文獻 60
致    謝 63
附    錄 64

第1章 緒論

1.1 研究背景與意義

在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，一些產(chǎn)品將某些種類的材料按一定比例混合，并且通過復(fù)合，混合原料按一定比例的過程中，配料的過程。如果混合比例根據(jù)預(yù)先確定的比例，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量[1]。
同時，質(zhì)量控制的質(zhì)量成分直接關(guān)系到下游生產(chǎn)的成功。如果成分的質(zhì)量不符合要求，從原材料、 能源浪費、 嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，并因為配料誤差甚至給整個生產(chǎn)事故[2]。因此，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)順利，認可機構(gòu)有必要提高精度，確保原料配料過程的速度。
如今，隨著計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，它離一般生產(chǎn)過程自動化的要求也越來越高。同樣，在稱重領(lǐng)域，提出了人們稱重配料過程"快速、準確、連續(xù)、自動"要求[5]。因此，合理選擇和設(shè)計的自動配料稱重方式對原料的實現(xiàn)至關(guān)重要。配料控制系統(tǒng)符合現(xiàn)在和廣泛的應(yīng)用研究的發(fā)展，并取得了許多成功的范例應(yīng)用程序。
此外，食品、 化工、 喂料，陶瓷行業(yè)離不開配料過程中，必須通過自動配料控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。雖然不同的材料和生產(chǎn)工藝，在這些行業(yè)中，但配料控制系統(tǒng)用于完成這項任務(wù)基本上是相同的因此，自動控制系統(tǒng)的開發(fā)與研究具有一定的現(xiàn)實意義[6]。
本研究旨在使這些配料車間設(shè)備及控制系統(tǒng)，以滿足生產(chǎn)工藝上玻璃原料配料要求，智能化，使系統(tǒng)達到很高的自動化程度，并具有較強。

第6章 總結(jié)

本文的研究成果大體如下：
    （1）經(jīng)過對當前配料控制的現(xiàn)狀的詳細分析研究后優(yōu)化了守舊的配料控制方式，采用先進的兩級控制方式，這種優(yōu)化后的方式能夠使得系統(tǒng)在運行時有自動運行的能力，系統(tǒng)智能度大幅提升.
    （2）對常用的兩種稱量方式也進行了非常詳盡的分析，并且根據(jù)本文研究對象的實際情況找到了最佳選擇。
    （3）對系統(tǒng)的稱重系統(tǒng)中的核心部分進行了優(yōu)化，甚至在某些地方進行了重新的設(shè)計。
    （4）運用高科技的總線技術(shù)，使得系統(tǒng)現(xiàn)場控制能力大大提升，系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性等性能大大提升。
    （5）由于考慮到系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度所以摒棄系統(tǒng)中的加、排料速度控制的雙速法而采用了新型的模糊控制算法以此提高系統(tǒng)精度。
    （6）對系統(tǒng)進行查漏補缺，對系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差進行分析，并得出影響系統(tǒng)誤差的各個因素，并給出了解決措施去解決這些問題。將計算機與PLC結(jié)合，使得操作者可以使用計算機操控整個系統(tǒng)，大大簡化了操縱系統(tǒng)的難度。
為了提高系統(tǒng)稱量的精度以提高整個系統(tǒng)的精度，本文通過直接替換一個量程更小稱重精度更高的稱重傳感器來解決。先進的總線傳輸也能夠用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時傳輸�？偟膩砜矗疚脑O(shè)計的系統(tǒng)在各方面都有著良好的表現(xiàn)，能夠作為當前該領(lǐng)域的教科書式的風向標，具有一定的價值。
由于參考文獻與設(shè)計者能力的有限，本系統(tǒng)的設(shè)計過程當中依然存在一些難以被解決的問題。如原料溫度與均勻度并沒有完全被控制在可接受的范圍內(nèi)，比如系統(tǒng)中一些原有的誤差還是不能完全地消除，因此系統(tǒng)還是會存在一些精度上的問題。上述這些問題希望可以通過更深入的研究來完善。

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