【正文】 ...............................34第 5 章 結(jié)論與展望 ...............................................................................................35 結(jié)論 ..................................................................35 不足之處及未來(lái)展望 ....................................................35參考文獻(xiàn) .................................................................................................................37致 謝 .....................................................................................................................39附錄 A： 作者在校期間發(fā)表的論文 ...................................................................40附錄 B： XX..........................................................................................................41基于 PLC 的攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1第 1 章 緒論 選題背景及意義混凝土攪拌站最初是以單機(jī)的形式出現(xiàn)，各工地自拌自用，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大規(guī)模的開(kāi)展，高可靠、高，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、的今天，研究一種低成本、高可靠性的新型攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有極為廣闊的市場(chǎng)前景.混凝土攪拌站包括貯料、配料、物料稱量、攪拌及卸料等過(guò)程，是一個(gè)受多環(huán)節(jié)制約的復(fù)雜系統(tǒng)，度高、指令豐富、功能強(qiáng)大、可靠性高、使用方便、編程靈活及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，如今成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要控制設(shè)備，始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了安全可靠和比較完善的控制應(yīng)用.在現(xiàn)代化建設(shè)期間，我國(guó)要建設(shè)一大批大型煤礦、油田、電站、機(jī)場(chǎng)、港口、高速鐵路及高等級(jí)公路等重點(diǎn)工程，同時(shí)也要進(jìn)行大量的城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，作為“一站三車中的一站，混凝土攪拌站占有舉足輕重的地位. 混凝土攪拌機(jī)的現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析 我國(guó)混凝土的發(fā)展從 1903 年德國(guó)建造世界上第一座預(yù)拌混凝土攪拌站以來(lái)，商品混凝土作為獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)己有 100 ，美國(guó)于 1913 年，法國(guó)于 1933 年建立了自己的攪拌站.二次大戰(zhàn)后，尤其是 60 年代到 70 年代，由于各國(guó)抓緊發(fā)展經(jīng)濟(jì)，醫(yī)治戰(zhàn)爭(zhēng)的創(chuàng)傷，混，德國(guó)、美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家的攪拌站在技術(shù)水 50m3/ h～300m 3/h，對(duì)于商品混凝土生產(chǎn)，攪拌站形式應(yīng)用比較普遍，站的研制是從 50 年代開(kāi)始的，在其發(fā)展過(guò)程中，型式的選取和主要技術(shù)參數(shù)基本上是根 GB1017188《混凝土攪拌站分類》和 GB 1017288《混凝土攪拌站技術(shù)條件》的頒布實(shí)施，將混凝土攪拌站的研制和生產(chǎn)納入了標(biāo)準(zhǔn)管理的軌道，對(duì)于混，逐步取代了進(jìn)口攪拌站，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)占主導(dǎo)地位，院所和生產(chǎn)企業(yè)的共同開(kāi)發(fā)，適時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的混凝土泵和混凝土攪拌輸送車技術(shù)，使我國(guó)在商品混凝土機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造能力和水平都有了很大提高，一些產(chǎn)品已有批量生產(chǎn)，其技術(shù)水平與當(dāng)今世界水平同步，減少了進(jìn)口，節(jié)約了外匯，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.經(jīng)過(guò)幾十年努力，我國(guó)國(guó)產(chǎn)混凝土攪拌樓隨著我國(guó)水電建設(shè)事業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2有、從引進(jìn)仿制到自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，從設(shè)計(jì)、制造、安裝到調(diào)試運(yùn)行已經(jīng)形成一套完整應(yīng)用于三峽、葛洲壩、丹江口、萬(wàn)家寨、龍口、龍灘、天生橋、五強(qiáng)溪等大中型水利水:三一重工、珠海志美、上海華建、我國(guó)混凝土機(jī)械有兩次戰(zhàn)略性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)行業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用：一是八十年代初期混凝土攪拌機(jī)的升級(jí)換代，由雙錐反轉(zhuǎn)型、立軸和臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)替代鼓筒型攪拌機(jī)，現(xiàn)在這三大系列產(chǎn)品的技術(shù)性能己達(dá)到國(guó)外同類機(jī)型的先進(jìn)水平，從質(zhì)量到數(shù)量上基本滿足了國(guó)內(nèi)需求。二是八十年代末到九十年代初“發(fā)展一站三車(即混凝土攪拌站、混凝土攪拌輸送車、臂架式混凝土泵車和散裝水泥車)，把我國(guó)商品混凝土機(jī)械搞上去”的戰(zhàn)略，推動(dòng)了混凝土機(jī)械行業(yè)的第二次產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，反映了混凝土機(jī)械行業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)、全面發(fā)展的深層次要求. 我國(guó)混凝土攪拌站技術(shù)特點(diǎn)20世紀(jì)80年代，我國(guó)借鑒意大利，阿爾卑惹拉混凝土重力壩建設(shè)經(jīng)驗(yàn)．成功開(kāi)發(fā)出碾壓混凝土筑壩工藝，我國(guó)國(guó)產(chǎn)混凝土攪拌摟已，技術(shù)呈以下幾方面特點(diǎn)：1)攪拌主機(jī)形式多樣近年，我國(guó)消化吸收國(guó)外先進(jìn)設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)．研制開(kāi)發(fā)出強(qiáng)制式攪拌主機(jī)，機(jī)型有500L、 1000L、1500L 、2022L 、3000L 五種規(guī)格．這種攪拌樓生產(chǎn)率高．?dāng)嚢钑r(shí)間短．適合生產(chǎn)水電工程用二級(jí)配、三級(jí)配混凝土．還廣泛用于城市商品混凝土生產(chǎn).2)產(chǎn)品功能齊全 、加冰和預(yù)熱功能，使大壩施工不受季節(jié)、地域的影響，使大樓、超大樓生產(chǎn)工期縮短20天，高精度配料、卸料技術(shù)，大大提高了配料精度和配料、卸料速度.3)操控系統(tǒng)便捷模塊化、多功能、綜合性、高度自動(dòng)化的攪拌樓計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)目前已經(jīng)發(fā)展到了第、雙機(jī)雙控三屏顯示技術(shù)，具備同步動(dòng)態(tài)模擬仿真控制界面，同步模擬顯示料倉(cāng)料位的變化、稱斗內(nèi)進(jìn)料、卸料動(dòng)態(tài)顯示、攪拌機(jī)內(nèi)物料的動(dòng)態(tài)攪拌過(guò)程，砂含水自動(dòng)檢測(cè)功能、溫度巡測(cè)功能、坍落度檢測(cè)功能，采用XP多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)操作平臺(tái)、對(duì)外提供車輛自動(dòng)識(shí)別和調(diào)度管理、攪拌系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度管理(實(shí)現(xiàn)無(wú)紙辦公)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障遠(yuǎn)程診斷自動(dòng)恢復(fù)功能.4)應(yīng)用環(huán)保新技術(shù)，經(jīng)旋風(fēng)和袋式過(guò)濾二級(jí)沉降，大面積過(guò)濾， kg/m ，粉塵排放小于150 mgCm .、配料層、攪拌層各裝有大風(fēng)量排塵軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)、達(dá)到樓內(nèi)環(huán)境含塵量小于6 mgCm 的環(huán)保要求，改善了攪拌樓的工作環(huán)境，樓外氣力輸送排放小于150 mgCm ，達(dá)．噪聲控制小基于 PLC 的攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn). 國(guó)產(chǎn)攪拌站發(fā)展方向目前，國(guó)產(chǎn)攪拌站已形成系列，設(shè)備生產(chǎn)能力從25 m ~420 m .但在應(yīng)用中仍存在一些有待解決的問(wèn)題.1）攪拌站里采用的料位指示裝置 如超聲波連續(xù)式料位計(jì)用于骨料料位的測(cè)量，雷達(dá)連續(xù)式料位計(jì)用于粉料料位的測(cè)量，這兩種料位計(jì)均存在剛開(kāi)始使用效果不錯(cuò)，時(shí)間長(zhǎng)了不可靠的缺點(diǎn)，導(dǎo)致水泥罐內(nèi)料位測(cè)量不準(zhǔn)確，出現(xiàn)冒倉(cāng)現(xiàn)象，或已到淺倉(cāng)而檢測(cè)不到，影響生產(chǎn)，而且價(jià)位較高，在性價(jià)比和質(zhì)量方面均有待提高.2）攪拌站里采用的砂含水測(cè)量裝置也不可靠、檢測(cè)數(shù)據(jù)就不夠準(zhǔn)確.3） 目前國(guó)產(chǎn)大型、超大型攪拌站選用的攪拌主機(jī)6rn7 rn3強(qiáng)制式機(jī)，式機(jī)均采用進(jìn)口，價(jià)位高且維護(hù)費(fèi)用也高，國(guó)內(nèi)企業(yè)正在研制. PLC 簡(jiǎn)述 可編程序邏輯控制器（PLC）自它誕生以來(lái)至今，以其極高的性能價(jià)格比以及一系列人所共識(shí)的優(yōu)點(diǎn)，、石油生產(chǎn)、IT 制造、家電制造廠等工業(yè)控制系統(tǒng)場(chǎng)所，是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)之一.它對(duì)工業(yè)的生產(chǎn)提供了良好的控制系統(tǒng)，它的廣泛使用才使得人民不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需求得到有利保障.1968 年美國(guó) DEC 公司研制的第一臺(tái) PDP14 型 世紀(jì) 70 控制器，使 PLC 增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工 PLC 展起來(lái)后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）.20 世紀(jì)末期，了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易.隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，質(zhì)的工程需要高品質(zhì)的混凝土，而且隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，為了減少城市噪音和污染，不僅要求混凝土的配料精度高，而目要求生產(chǎn)速度快，因此，混凝土生產(chǎn)過(guò)程中攪拌設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)日(PLC)具有可靠性高、功能完善、編程簡(jiǎn)單且直觀，能夠有效地彌補(bǔ)繼電器控制系統(tǒng)的缺陷. 混凝土攪拌機(jī)的現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析 混凝土攪拌站系統(tǒng)簡(jiǎn)介根據(jù)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路對(duì)混凝土攪拌站的組成、控制控系統(tǒng)的構(gòu)成、S7300等軟硬件進(jìn)行詳細(xì)的分析、選型、地址分配、硬件組態(tài)和設(shè)計(jì)，以便對(duì)混凝土攪拌站的江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文4硬件系統(tǒng)有一個(gè)大概的了解. 混凝土攪拌站系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)根據(jù)混凝土攪拌站的工藝流程畫出程序流程圖、進(jìn)行 PLC 型號(hào)的選擇、I/O 端口的分配及寫出梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)混凝土攪拌站控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)混凝土生產(chǎn)過(guò)程的可靠控制. 程序的調(diào)試通過(guò)仿真軟件對(duì)初始化程序、報(bào)警程序、斷電保護(hù)程序進(jìn)行調(diào)試和修改，使得程序更加符合設(shè)計(jì)的要求. 小結(jié) 本章介紹了課題的意義和背景，存在的設(shè)計(jì)意義和具有廣闊的前景，攪拌機(jī)在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顩r，指導(dǎo)工具PLC 的產(chǎn)生、發(fā)展、特點(diǎn)、當(dāng)前應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)，在發(fā)展時(shí)間才40多年已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，并成為現(xiàn)代三大控制系統(tǒng)之一，的主要工作內(nèi)容.基于 PLC 的攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5第 2 章 混凝土攪拌站系統(tǒng)概述 混凝土攪拌站 混凝土攪拌站的組成一個(gè)全套的攪拌裝置是由許多臺(tái)主機(jī)和一些輔助設(shè)備組成，它最基本的組成部分有以下五個(gè):運(yùn)輸設(shè)備、料斗設(shè)備、稱量設(shè)備、攪拌設(shè)備和輔助設(shè)備，如圖 21：沙料輸送機(jī)石料輸送機(jī)沙料稱重石料稱重沙料箱石料箱放料閘門攪拌機(jī)水泵輸送機(jī)水泥輸送機(jī)外加劑輸送機(jī)攪拌機(jī)卸料位攪拌機(jī)裝料位圖 21 混凝土攪拌站示意圖1）運(yùn)輸設(shè)備 運(yùn)輸設(shè)備包括骨料運(yùn)輸設(shè)備、拉鏟、抓斗和裝載機(jī)等，其中皮帶機(jī)是攪拌裝置中最常用的骨料運(yùn)輸設(shè)備，水泥輸送設(shè)備和添加劑輸送設(shè)備由斗式提升機(jī)和螺旋輸送機(jī)組成.2）料斗設(shè)備料斗設(shè)備由貯料斗、卸料設(shè)備(閘門、給料機(jī)等)在生產(chǎn)中起著中間倉(cāng)庫(kù)的作用，用料斗設(shè)備配合自，它是工藝設(shè)備的組成部分，并不是大宗物料的貯存場(chǎng)所.根據(jù)制作貯料斗所用的材料不同，貯料斗分為鋼貯斗、鋼筋混凝土貯斗、木貯斗等。從外形上分，.，大多江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文6是氣動(dòng)的，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，卸料能力大，但是只有當(dāng)物料是完全松散狀態(tài)時(shí)，才能比較均，就比較容易控制均勻地卸料，給料機(jī)都是電動(dòng)的.閘門的類型很多，但在混凝土攪拌裝置中最常用的是扇形閘門，它由壓縮空氣缸來(lái)操縱，骨料(石子和砂)都是采用閘門給料.3）稱量設(shè)備 稱量配料設(shè)備是混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)重要工藝設(shè)備，它控制著各種混合料的配，精確、高效的稱量設(shè)備不僅能提高生產(chǎn)率，、給料設(shè)備(閘門或給料機(jī))，首先是準(zhǔn)確，其次是快速.稱量的不精確將對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響，從構(gòu)造上可分為杠桿秤和電子秤等，其中，，骨料秤斗是長(zhǎng)方形的，而水等液體的秤斗是圓形的，斗門設(shè)有橡皮墊，電子秤的秤斗采用三點(diǎn)懸掛，在每套懸掛裝置的中部各裝有一個(gè)傳感器. 4）攪拌設(shè)備即一般的混凝土攪拌機(jī)，在攪拌站設(shè)計(jì)中，目前國(guó)內(nèi)廠家基本都使用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，此攪拌機(jī)攪拌能力強(qiáng)，攪拌均勻、迅速，生產(chǎn)率高，對(duì)于干硬性、塑性及各種配比的混凝土，均能達(dá)到良好的攪拌效果. 混凝土攪拌站的工作原理混 凝 土 攪 拌 站 分 為 四 個(gè) 部 分 :砂 石 給 料 、 粉