烟叶分级控制系统设计及系统集成研究

发布时间：2017-12-16 07:13

  本文关键词：烟叶分级控制系统设计及系统集成研究

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【摘要】：当前烟叶分级过程中需耗费大量人力物力,分级容易受主观性影响,导致烟叶分级不科学,不客观,效率低等问题,课题组开展了烟叶自动分级相关装备及技术研究,开发一套适用的烟叶自动分级装置来取代人工分级,实现分级效率提高、分级标准统一、分级质量提升。通过对烟叶特性进行分析,结合烟叶收购站人工分级经验,将烟叶自动分级装置分为4个部分,包括位姿纠正装置、烟叶铺平装置、图像采集装置和烟叶分拣装置,本文主要针对烟叶自动分级装置的控制系统进行研究设计,主要研究内容有:(1)生产线工艺流程及总体方案研究。结合烟叶收购站人工分级的经验,对生产线工艺流程进行研究,确定分级效率为2.38s/张;在对烟叶自动分级装置的机械结构进行总体设计的基础上,提出了3套不同的生产线总体电气控制方案,通过对3套方案优缺点进行论证与对比,最终选定方案一,S7-300 PLC为控制核心,网络转换器实现DP网络与MODBUS网络通讯转换,MPI方式实现上下位机通信。(2)电气控制方案中硬件系统的设计。对烟叶分级控制系统硬件部分进行设计,包括主要元器件的选型与分析,确定选用西门子315-2DP为控制核心;根据工艺要求确定各电机型号,选取了电气控制系统中包括色标传感器、网络转换器等其他电气元器件。(3)电气控制系统中软件系统的设计与分析。硬件系统设计的基础上,分析了变频驱动系统和伺服驱动系统需设置的各项参数,使用西门子组态编程软件STEP7对控制系统进行系统硬件组态设计及控制程序的编写。(4)位姿纠正伺服系统参数整定研究。在SIMULINK软件中建立伺服系统三环结构仿真模型,分别基于临界比例度法和响应曲线法进行了速度环PI参数的整定及位置环P参数整定。最终整定参数为kp=0.3471,ki=0.4173,kpp=56.75。(5)烟叶分级控制系统集成研究。针对组态王与PLC进行串行通信设计,针对组态王与烟叶分级算法VC程序之间通过DDE方式实现通信;结合烟叶自动分级生产线控制程序,利用组态王软件完成监控界面的设计,实现方便快捷的人机交互功能。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS43;TP273

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本文编号：1295137