摘 要

近年来，随着现代化水平的提高，现代工业对于仪器的精准度的要求也日益提高，而粒度的粒径测量和分类也在各类工业生产中也是有了越来越高的要求，因此各类的粒度测试仪应运而生，其中沉降仪作为以一种较为成熟的粒度测试仪在其中占据着重要的地位。沉降仪作为一种比较简单实用的仪器，其优惠的价格和重复利用的优点降低了仪器的使用成本，并且其较为简单的结构和合理的工作原理实现了它维护方便和精确的测试结果的优点。由于沉降仪的这些优势保证了其在金属粉末，造纸，河流泥沙等方面一直占据着很高的地位。而沉降仪控制系统作为整个工作过程的连贯者在其中起到了重要作用，并且智能化也是沉降的发展的必然趋势。其控制系统很大程度上液是沉降仪性能的保证。

本文主要内容是针对沉降仪控制系统的设计，本次设计是以我校开发沉降仪项目为背景，为沉降仪项目而设计。根据沉降仪工作流程，设计其相关电路。根据沉降仪的工艺流程，设计以PLC、设计设计其主要控制结构与硬件电路，完成其主要驱动部件选型工作。编写并调试PLC程序。并在组态软件上进行仿真。

关键词：沉降仪；控制系统；PLC；组态软件

Abstract

In recent years, with the improvement of level of modernization, modern industry also to the requirement of the precision instrument is increasing day by day, and the particle size of particle size measurement and classification in all kinds of industrial production is also have the more and more high demand, so various granularity tester arises at the historic moment, the settlement instrument as a kind of relatively mature granularity tester is occupying the important status in it. Settlement instrument as a kind of simple and practical instrument, its price and repeated use of the advantages of reducing the costs of the use of the instrument, and its relatively simple structure and working principle of reasonable implements it maintains the advantages of convenient and precise test results. Due to these advantages of settlement instrument ensures its in metal powder, papermaking, river sediment, etc, has been occupying a high position. And settlement instrument control system as a whole working process of the coherent played an important role in it, and intelligent but also to the inevitable trend of the development of the settlement. Its control system to a large extent is the assurance of settlement instrument performance.

In this paper, the main content is in settlement instrument control system design, the design is based on our school's development settlement instrument project as the background, designed for settlement instrument project. According to the settlement instrument working process, the related circuit is designed. According to the technological process of settlement instrument, design with PLC, its main control structure and the hardware circuit design, completed the main drive components selection work. Write and debug PLC program. And the simulation on the configuration software.

Key words: Settlement instrument; Control system; PLC; Configuration software

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 5

1.1 .课题提出的背景 5

1.2 .国内外粒度测试发展与现状 5

1.3 .研究的意义 6

1.4 .本文研究的主要内容 7

第2章 沉降仪系统分析 9

2.1.沉降仪整体结构 9

2.2.沉降仪的工作原理 10

2.3.沉降仪主要过程分析 10

2.3.1.仪器功能 10

2.3.2.主要过程分析 11

2.4. 人机交互 12

2.5.本章小结 12

第3章 沉降仪控制系统设计 13

3.1 沉降仪控制系统的总体方案 13

3.1.1沉降仪控制系统系统结构设计 13

3.1.2沉降仪系统的输入输出设备 14

3.2沉降仪控制器的选择 16

3.3控制电路的设计 16

3.3.1主控制器模块电路设计 16

3.3.2数字量输出模块设计 17

3.3.3电源模块设计 18

3.4共沉降成型控制设计 19

3.4.1共沉降成型原理分析 19

3.4.2共沉降成型的工艺流程 19

3.4.3电气接线与I/O分配 25

3.4.4控制编程实现 28

3.5本章小结 32

第4章 共沉降程序控制实现 33

4.1人机交互界面设计 33

4.1.1组态软件的软件构成 33

4.1.2 fameview界面设计 34

4.2共沉降成型控制系统调试运行 38

4.3本章小结 38

第5章总结 39

致谢 40

参考文献 41

第1章 绪论

本章的主要内容是根据本次设计的题目和相关要求，对课题的目的背景与意义以及国内外现状进行说明，并概述本文所研究的主要内容。

1.1 .课题提出的背景

随着现代化建设的发展，颗粒粒径的测量要求在现代工业、农业、医疗等方面都越来越高，粒度及粒度分布, 是在化工、医药、染料、食品、合成树脂、陶瓷、黏土材料以及土壤领域中表观各种颗粒状或粉末状产品以及添加剂的颗粒特性的重要物理参数^[1]。因此为了满足生产实践对于颗粒精度的要求，已经发展了多种不同的测量方法和测量仪器，按照其基本的工作原理与方法，大致可以分为几下几大类:筛选法、显微镜法、沉降法、电感应法、光学法等，它们有自己的特点和应用范围^[2]。国内的粒度测量仪虽然已经达到了比较高的水平，但是跟国外相比还存在着不小的差距，存在着测试范围小，制造工艺水品低，自动化智能化水平不高等不足。

其中沉降仪是传统与现代信息技术结合的产物，是一种通用的粒度测量仪器，在九十年代以前的粒度测量方面占据着较大的位置，近年来激光粒度测试技术以其测试速度快，重复性好，自动化程度高的特点逐渐崛起，在粒度测量的领域受到更多的欢迎。但是沉降仪以其在很多方面的独特优势，在金属粉末、磨料、造纸、河流泥沙以及科研教学的领域一直都是主要的粒度测量手段之一。沉降仪粒度测量技术作为一种比较成熟的技术，优点是价格便宜，故障率低、准确性高、重复性好、维护方便等。但它的缺点是测试时间较长、操作相对复杂、不能测试混合样品。