自动配料系统是一种集在线测量动态称重和对工业过程实时监控管理的自动化系统,广泛应用于冶金、建材、化工、矿山、食品、饲料加工等行业。设计开发一种技术先进的自动配料控制系统对于提高产品质量和企业竞争力具有十分重要的意义。本文首先对自动配料系统的应用背景进行了综述,在详细分析耐火材料工艺流程基础上,设计了一套自动配料控制系统。在硬件设计上,采用工控机与PLC相结合的总体控制结构,由工控机实现系统的管理和远程监控,PLC完成设备级的动作控制及相关信号的处理,通过以太网及RS-485总线实现系统的联接与通信。利用旋转编码器测距和接触开关相结合,改进了配料车定位系统,从而实现了精确定位。上位机软件采用WinCC6.0组态软件对系统进行组态,设计开发了画面实时监控和数据库管理等上位机应用软件。针对配料系统普遍存在的给料速度与精度的矛盾,在建立动态给料系统数学模型基础上,提出了一种分阶段迭代学习控制算法,算法兼顾了给料速度,进一步提高了给料精度。算法将控制过程分为三段,第一段当系统的偏差较大时,采用最大速度给料,保证了给料的快速性；第二段当系统偏差小于设定值时,采用迭代学习控制,以防止超差；第三段固定给料速度,动态预测给料机停止后的空中落差量,并通过仿真实验表明了该方法的有效性,实现了精确配料。针对批量生产时的工作效率问题,通过对两台配料车工作过程的认真分析,将一台车的路径固定,另一台车的路径优化问题转化为改进的旅行商(TSP)问题。利用蚁群算法对该问题进行寻优,根据实际要求,改进了蚁群算法中的转移概率,求解出了另一台配料车的最佳行走路径,提高了配料系统的工作效率。本课题研究开发的控制系统,已投入耐火材料实际生产,运行结果表明,系统运行稳定可靠、控制精度和生产效率高。