炮泥配料控制系统设计与配料车运行优化研究

【摘要】：自动配料控制系统的研发与运用符合国家2025智能制造的战略规划,亦符合国家“机械化换人、自动化减人”的政策需求。本文论述了配料控制系统的发展与优化研究现状,对炮泥配料控制系统的实现方法从工艺、机械硬件、电气元器件、下位机PLC以及上位机WinCC等方面进行总体的分析,结合实际情况,针对配料车运行效率(速度)以及运行平稳性的问题进行了优化的相关研究。本文主要完成了以下工作内容:(1)整理并分析了炮泥配料控制系统的发展与优化研究现状,针对模糊逻辑控制算法的发展与应用进行了分析与介绍;(2)对炮泥的生产过程工艺以及整体机械架构进行了整体分析,并在此基础之上,对炮泥配料控制系统的实现方法进行了分析,首先根据炮泥配料控制系统的控制功能需求,完成了电气硬件控制系统的设计与实现方法分析,包括电气控制系统的组成结构、电气控制系统设计思路原理等内容,然后完成了下位机PLC的选型分析以及运行系统的逻辑运行分析与控制程序设计分析,最后完成了上位机WinCC软件系统的整体设计与实现方法分析;(3)针对炮泥配料控制系统中配料车运行效率(速度)以及运行平稳性的问题进行了优化分析研究,首先分析了配料车运行系统并建立了系统控制模型,然后在所建立的系统控制模型中引入了基于模糊逻辑控制算法而设计的模糊逻辑控制器,并在MATLAB-Sinmulink进行了优化后的系统仿真分析,将系统优化前后的仿真结果进行对比分析,得出优化后配料控制系统的平稳性以及运行效率均有较大提高的结论;(4)在通过系统的联合仿真以验证现场实验的可行性之后,设计了现场实验方案,并按照实验方案进行了优化实验,并对实验数据结果进行了整理与分析,实验数据结果以量化的形式,表明了料车运行系统在运行效率(速度)以及平稳性方面均有显著的提高,优化效率分别高达20%、65%左右。为了能够更好的将实验结果应用于实际工程项目,利用实验数据结果拟合出了可用于实际项目的数学模型,从而很好的表明了配料控制系统优化方案方案的可靠性与实用性。本文在对炮泥配料控制系统进行总体设计的同时,亦对其实现方式与方法进行了总体分析,同时通过对配料车运行系统进行的优化分析与研究,提高了料车运行系统的运行效率以及运行平稳性,进而优化了生产性能,提高了企业的效益。