硬胶囊生产线控制系统应用研究

【摘要】为了提升胶囊质量、提高生产效率、降低生产成本,本文对硬质空心胶囊生产线的几个关键环节做了深入研究,开发出了一套全新的基于PLC的控制系统,实现了生产和管理的全自动化。具体研究内容如下：首先分析了国内外硬质胶囊生产线的发展状况,对硬质胶囊生产过程工艺进行了详细介绍。针对需要灵活调整执行机构动作和报警延迟等问题,研究了基于编码器的协调控制策略和故障检测技术,通过引入编码器的旋转角度值控制机构动作和产生故障报警。此外,对编码器和PLC基于Modbus通讯技术做了研究,并实现了两者的通讯。针对蘸胶过程精确定位的特点,论文介绍了两种基于PLC的伺服控制方法,分别给出使用MAP库和位控模块EM253实现蘸胶工艺的伺服控制系统硬件结构图、程序设计思路以及向导配置参数,并对这两种方法进行了比较,指出使用EM253能够获得更高的控制精度。针对烘干过程风干区温度精度高、响应快的控制要求,研究了Bang-Bang控制+模糊自适应PID控制的控制算法,并设计出温度控制器,实现了风干区温度控制。对这种控制方法进行仿真表明,该方法明显优于常规PID控制,能满足工艺要求。提出采用函数拟合法代替一般的查表法在PLC中实现模糊自适应PID控制算法,并给出了程序设计流程图。使用WinCCflexible完成了生产线的触摸屏组态,实现了生产线运行状态的可视化监控,使得报警显示、参数在线修改和用户信息管理等可以方便地在触摸屏上完成。最后对本文的研究工作做了相应的总结,并对模糊自适应PID控制在实践中的应用和多机互联的透明工厂技术做了展望。
【作者】马文学；
【导师】强明辉；
【作者基本信息】兰州理工大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】硬质胶囊生产线；编码器；伺服控制；温度控制；

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