煙葉分級控制系統(tǒng)設(shè)計及系統(tǒng)集成研究.pdf

1、當前煙葉分級過程中需耗費大量人力物力，分級容易受主觀性影響，導致煙葉分級不科學，不客觀，效率低等問題，課題組開展了煙葉自動分級相關(guān)裝備及技術(shù)研究，開發(fā)一套適用的煙葉自動分級裝置來取代人工分級，實現(xiàn)分級效率提高、分級標準統(tǒng)一、分級質(zhì)量提升。通過對煙葉特性進行分析，結(jié)合煙葉收購站人工分級經(jīng)驗，將煙葉自動分級裝置分為4個部分，包括位姿糾正裝置、煙葉鋪平裝置、圖像采集裝置和煙葉分揀裝置，本文主要針對煙葉自動分級裝置的控制系統(tǒng)進行研究設(shè)計，主要研

2、究內(nèi)容有：
　?。?）生產(chǎn)線工藝流程及總體方案研究。結(jié)合煙葉收購站人工分級的經(jīng)驗，對生產(chǎn)線工藝流程進行研究，確定分級效率為2.38s/張；在對煙葉自動分級裝置的機械結(jié)構(gòu)進行總體設(shè)計的基礎(chǔ)上，提出了3套不同的生產(chǎn)線總體電氣控制方案，通過對3套方案優(yōu)缺點進行論證與對比，最終選定方案一，S7-300 PLC為控制核心，網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)DP網(wǎng)絡(luò)與MODBUS網(wǎng)絡(luò)通訊轉(zhuǎn)換，MPI方式實現(xiàn)上下位機通信。
　?。?）電氣控制方案中硬件系統(tǒng)的

3、設(shè)計。對煙葉分級控制系統(tǒng)硬件部分進行設(shè)計，包括主要元器件的選型與分析，確定選用西門子315-2DP為控制核心；根據(jù)工藝要求確定各電機型號，選取了電氣控制系統(tǒng)中包括色標傳感器、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器等其他電氣元器件。
　?。?）電氣控制系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的設(shè)計與分析。硬件系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，分析了變頻驅(qū)動系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)需設(shè)置的各項參數(shù)，使用西門子組態(tài)編程軟件STEP7對控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)硬件組態(tài)設(shè)計及控制程序的編寫。
　　（4）位姿糾正伺服系

4、統(tǒng)參數(shù)整定研究。在SIMULINK軟件中建立伺服系統(tǒng)三環(huán)結(jié)構(gòu)仿真模型，分別基于臨界比例度法和響應(yīng)曲線法進行了速度環(huán)PI參數(shù)的整定及位置環(huán)P參數(shù)整定。最終整定參數(shù)為kp=0.3471，ki=0.4173，kpp=56.75。
　?。?）煙葉分級控制系統(tǒng)集成研究。針對組態(tài)王與PLC進行串行通信設(shè)計，針對組態(tài)王與煙葉分級算法VC程序之間通過DDE方式實現(xiàn)通信；結(jié)合煙葉自動分級生產(chǎn)線控制程序，利用組態(tài)王軟件完成監(jiān)控界面的設(shè)計，實現(xiàn)方便快捷