色母粒生产线管理系统开发

摘要

　　生活中塑料制品无处不在,已成为人们日常生活的必备物品之一。色母粒作为塑料制品的主要原料在塑料工业中占有重要地位,色母粒质量直接关系着塑料制品的外观和使用性能。针对国内色母粒生产设备陈旧,面临环境污染、生产效率低、自动化程度低等诸多问题,本课题受企业委托开发了一套高精度的自动化色母粒生产线,提高了色母粒的产品质量和生产效率。这不仅给企业带来良好的经济效益,而且提高了国内色母粒生产技术。

　　本课题W自动计量配料系统作为重点研究对象,开发了一套包含上料、计量、密炼、码煤、生产管理在内的色母粒生产线,主要研究内容如下:

　　1)分析国内外色母粒的发展现状,结合企业实际生产情况,改进了色母粒生产工艺流程,提出了整套智能化生产系统方案。

　　2)重点分析了色母粒动态计量的机理,在此基础上建立了计量配斜的数学模型并对配料误差进行分析,然后对计量配料的控制过程作了进一步的研究,结合色母粒配料情况,将带遗忘因子的迭代自学习的控制方法应用于计量配料过程中,通过仿真及测试验证了该方法的优越性。

　　3)依据生产要求设计了一套主从分布式的色母粒生产线总体控制方案,采用工控机作为管理级,西口子S7-300PLC作为控制级,通过PROF巧US-DP总线保证两者信息的交互,实现了产品精确自动化生产的硬件要求。

　　4)以Visual　Studio　2008为开发工具,使用C#高级语言和SQL　Server　2005数据库,开发了一套上位机信息管理系统。该管理系统负责对整个生产线的在线监控,不仅实现了配方管理、生产管理、报警检测、视频监控等生产方面的基本功能,而且能根据实际配料情况,主动调整配料参数保证产品的合格率。

　　通过W上研究工作,最终完成了色母粒生产线控制系统的开发,通过实际生产证明了该生产线满足企业的生产要求,提高了企业的经济效益,提升了企业的核也竞争力,并有良好的市场推广价值。

　　关键字:色母粒;自动配料;迭代学习控制;PLC;落差

　　针对当前色母粒制备中的若干问题,以山东某公司色母粒生产线开发项目为契机,研究国内新色母生产的发展现状,参考国内外相关文献,开发了一套基于工控机和PLC的色母粒生产主从分布的控制系统,实现色母粒从原料到成品的整个生产过程控制。其中,工控上位主机主要负责对物料、配方、工艺、生产信息进行管理W及整个配纠过程的监控,PLC主要实现具体动作控制。同时对生产中的配料环节做出重点研究,采用新的控制方法提高了配料精度和配料速度。

　　本文共包括5章内容其组织结构如下所示;第一章绪论部分主要结合国内外参考文献和实地调研分析了国内外色母粒的发展现状W及自动配料的发展,并总结当前色母粒制备存在的缺陷与不足,阐述建立自动化、智能化色母粒生产线的重要意义。

　　第二章主要介绍色母粒生产线控制系统总体布局。首先结合企业实际生产情况,详细的分析色母粒生产的工艺流程,然后根据色母粒生产线的基本要求提出了色母粒生产整套智能化系统方案。该方案采用工控机作为管理级,西口子S7-300PLC作为核也控制器,通过PROF旧US总线实现了管理级、控制级及设备级的H层分布式控制系统。

　　第兰章介绍了色母粒配料的控制方法。首先分析了色母粒动态计量过程的机理,然后推导了计量配料的数学模型并对配料误差进行多方面分析,最后对计量配料的控制过程作了进一步的研究,结合色母粒配料的持定场合,将带遗忘因子的迭代自学习的控制方法应用于计量配料过程中并进行仿真分析和实际测试。

　　第四章详述了上位机管理系统的开发。使用C#髙级语言W　Visual　Studio2008为开发工具,后台采用SQL　Server　2005数据库,开发了一套上位机信息管理系统。该管理系统实现对整条色母粒生产线的在线监控,主要包括配方管理、生产管理、报警检测、视频监控、打包码操等方面功能。

　　第五章W生产A#田产品为例对系统的称量结果进行分析,测量结果表明该系统实现了精准配料的生产要求,经过企业实际运行证明达到了预期目标,具有一定的推广价值。

　　色母粒生产线管理系统文章配图：

湿法造粒流程

自动计量配料结构示意图

双管输送结构图

图2-6 单螺杆挤出机

图2-7 定量包装机

系统结构框图

闭环PID控制结构

目录

　　摘要�崳�
　　ABSTRACT
　　第1章 绪论
　　　　1.1 引言
　　　　1.2 课题研究背景与意义
　　　　1.3 色母粒制备国内外发展现状
　　　　1.4 计量配料的发展趋势
　　　　　　1.4.1 称量技术的发展趋势
　　　　　　1.4.2 计量配料控制系统的发展现状
　　　　　　1.4.3 计量配料控制方法的研究现状
　　　　　　1.4.4 色母粒自动配料系统的不足
　　　　1.5 本文主要研究内容
　　第2章 色母粒生产线控制系统总体设计
　　　　2.1 色母粒生产线工艺流程
　　　　2.2 色母粒生产线基本要求
　　　　2.3 色母粒生产线组成及工作过程
　　　　　　2.3.1 自动计量配料系统
　　　　　　2.3.2 打包码操系统
　　　　2.4 色母粒生产线控制系统方案设计
　　　　　　2.4.1 控制系统的总体要求
　　　　　　2.4.2 色母粒生产线控制系统总体方案设计
　　　　　　2.4.3 色母粒生产线控制系统下位机的设计
　　　　2.5 本章小结
　　第3章 色母粒精准配料控制方法研究
　　　　3.1 计量配料过程分析
　　　　　　3.1.1 计量配料过程机理分析
　　　　　　3.1.2 建立计量配料数学模型
　　　　　　3.1.3 计量配料精度影响因素分析
　　　　3.2 迭代学习控制方法
　　　　　　3.2.1 迭代学习控制概述
　　　　　　3.2.2 迭代学习控制基本原理
　　　　　　3.2.3 迭代学习控制律
　    　3.3 色母粒配料中的迭代学习控制
　　　　　　3.3.1 色母粒配料中的迭代学习控制策略
　　　　　　3.3.2 色母粒配料中的迭代学习控制方法
　    　3.4 仿真分析
　    　3.5 本章小结
　　第4章 色母粒生产线上位机管理系统开发
　　　　4.1 色母粒生产线上位机管理系统总体布局
　　　　　　4.1.1 上位机管理系统软件开发环境
　　　　　　4.1.2 上位机管理系统总体设计
　　　　　　4.1.3 上位机管理系统硬件选择
　　　　4.2 数据库设计
　　　　　　4.2.1 数据库表的设计
　　　　　　4.2.2 数据库访问
　　　　4.3 系统通讯实现
　　　　　　4.3.1 现场总线技术简介
　　　　　　4.3.2 上下位机通讯实现
　　　　　　4.3.3 前后段系统通讯实现
　　　　　　4.3.4 系统中类库的构建
　　　　4.4 上位机系统实现
　　　　　　4.4.1 系统主界面
　　　　　　4.4.2 系统设置模块
　　　　　　4.4.3 工芝管理模块
　　　　　　4.4.4 过程管理模块
　　　　　　4.4.5 报表查询模块
　　　　4.5 本章小结
　　第5章 爸母粒生产线管理系统测试与应用
　　　　5.1 实验前准备
　　　　5.2 测试结果与分析
　　　　5.3 本章小结
　　总结与展望��
　　参考文献
　　攻读学位期间发表的学术论文
　　摘要

（如您需要查看本篇毕业设计全文，请您联系客服索取）