智能配料控制系统软件设计文献综述
2020-04-15 18:05:56
项目背景:
工业配料是世界工业短时间内迅速发展起来的工业技术之-一,它几乎涉及到整个工业生产的各个领域,包含了冶金、化工、纺织、医药和食品等众与国计民生的相关行业。工作生产必然会伴随着工业配料的发展脚步不断前进。工业生产中,配料质量的优劣直接影响着生产的顺利进行。假如配料质量不达标,产品质量和生产效率就得不到保障,可能会造成原材料的浪费,更值得一提的是,一些关键生产岗位的配料差错还会危及到人身安全。就工业配料这个领域自身特点以及其应用背景来说,设计出能够按照不同行业生产工艺的要求实现配料功能的工业控制系统,已经成为当下必然的发展趋势。
目前各行业对配料控制的要求不断向数字化、智能化看齐。数字化,即使.信号的传输、处理往数字方向发展,以提高系统的精度和抗干扰能力,最终能够保证系统的可靠性和稳定性。智能化则要求替代以往的人工操作方式,使用电气设备能够自动完成物料的运输、下料、卸料和称重等工作,当然还得具备自动调校误差的功能,操作人员远程操作就能够完成配料生产的工作,节省人
力和成本。
研究目的:
本次研究的目的之一在于了解智能配料系统软件设计的大体工艺流程及各项参数的控制,如称重系统控制,液体控制,运输控制等。本次所选课题研究的重点部分是称重控制系统,在配料整个工艺流程中,称重控制存在于各个环节,称重控制的精度决定了配料的质量。配料工艺要求称重控制在整个生产过程中要保持稳定。
项目意义:
近些年来,国内许多科研机构都投入到设计开发的行列中来。然而在配料系统能够完成数据采集、智能控制、变频调速、监视报警等多个方面,均与国外水平有一定的差距,我们只能够引进国外的配料设备。但是进口设备难以接受的价格使很多中、小型饲料厂吃了闭门羹,只有在小部分的大型饲料厂中有所应用。近年来国内饲料生产线上采用的控制系统多为集散控制系统(DCS,Distributed Control System), 它的核心思想为集中管理、分散控制,也就是管理和控制分离开来,上位机完成运行监视的管理工作,下位机则根据用户的要求分散到现场实现控制功能,上位机和下位机之间通过控制网络实现信息数据的交互。但是,DCS厂家们为了实现垄断经营,将各自的通信网络专用化、封闭化,这样各个厂家的DCS系统之间、DCS与Intranet之间以及Internet网络之间无法实现信息共享和数据交互,另外DCS造价的也不菲。在这种形式下,用户对控制系统提出了网络开放和降低成本的迫切需求。
国外研究现状:
在国外,随着微电子技术和计算机技术的发展,人工手动控制、机械电气控制、单片机控制、工业控制计算机集中控制等几个阶段见证了微机配料控制系统的发展经历。
在人工手动控制时期,由于微机配料设备体积较大,各台设备之间几乎没有联系,都是由生产现场的操作员决定调整控制器的尺度,并且操作员只能进行单对单的监视,操作的计量种不能超过两个,同时还得手工记录配料数据,
工作十分繁杂,因此,操作员的熟练程度对产品质量起着至关重要的作用。
到了机械电气控制时期,随着电子管和品体管技术的迅猛发展,一些 小型的电动组合仪表逐渐出现在微机配料的生产线上。但这种仪表存在着两个关键问题:一是电噪声在运行时无法消除,为了克服这- -问题必须得设计相当复杂的滤波电路;还由于微机配料系统所处环境往往十分恶劣,电子元器件易老化,导致系统抗千扰的能力达不到要求,并且可靠性很低。