【正文】 受到越來(lái)越多的工程技術(shù)人員的重視。隨后，在二十世紀(jì)七十至八十年代一直簡(jiǎn)稱(chēng)為 PC。建設(shè)優(yōu)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，交通和建筑竹理部門(mén)要求施工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。 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 多年的歷史。國(guó)外生產(chǎn)的攪拌站一般生產(chǎn)率在 50m3/ h～ 300m3/h，對(duì)于商品混凝土生產(chǎn)，攪拌站形式應(yīng)用比較普遍，尤其在大型工程中被采用。當(dāng)今國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的混凝土攪拌站質(zhì)量迅速提高，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，其控制系統(tǒng)也得到快速發(fā)展。經(jīng)過(guò)科研院所和生產(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(chē)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。骨料運(yùn)輸設(shè)備有皮帶機(jī)、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石料箱 沙料箱 沙料輸送機(jī) 石料 輸送機(jī) 添加劑螺旋輸料機(jī) 水泥螺旋輸料機(jī) 水泵電機(jī) 沙料重量傳感器 石料重量傳感器 放料閘門(mén) 傳送帶 翻斗倒成品時(shí)下限位 上料時(shí)上限位 攪拌機(jī) 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文） 4 骨料運(yùn)輸設(shè)備。在混凝土攪拌裝置中，用料斗設(shè)備配合自動(dòng)秤進(jìn)行配料。圓形貯斗又叫筒倉(cāng)。閘門(mén)的類(lèi)型很多，但在混凝土攪拌裝置中最常用的是扇形閘門(mén)，它由壓縮空氣缸來(lái)操縱，骨料 (石子和砂 )都是采用閘門(mén)給料。一套完整的稱(chēng)量設(shè)備包括貯料斗、給料設(shè)備 (閘門(mén)或給料機(jī) )和稱(chēng)量設(shè)備等。 為了適應(yīng)各種不同的物料，秤斗在構(gòu)造上略有不同。其設(shè)計(jì)技術(shù)很成熟，在攪拌站設(shè)計(jì)中，一般采用標(biāo)準(zhǔn)攪拌機(jī)。它有一個(gè) 0～ 5V 的模擬輸出接口板，其模擬部分精度適合于 % , %、%包裝秤使用。壓力傳感器是稱(chēng)重系統(tǒng)中的重要組成部分， 由各種壓力敏感元件將被測(cè)物重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量的電信號(hào)輸出，給稱(chēng)重儀表顯示重量值，供控制或報(bào)警等使用。 混凝土攪拌站要求的傳感器額定載荷從 1kg～ 4000kg 不等，骨料傳感器的稱(chēng)量范圍最大，一般為 50kg～ 4500kg。特別適合于惡劣環(huán)境，如建筑、水利、化工、電力、港口等行業(yè)的工程機(jī)械，如攪拌站、打樁機(jī)、配料秤、料斗秤等。設(shè)計(jì)前，要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，并與機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合共同擬定電氣方案，協(xié)同解決實(shí)際中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。 ④ 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇 PLC 容量及 MCGS 監(jiān)控點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該留有余量。內(nèi)部處理階段， PLC 檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器等。在此階段，順序讀入 所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映像寄存器。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿(mǎn)足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。這不僅因?yàn)橛械某绦虿恍枰繏呙枰淮尉蛨?zhí)行一次，而目也因?yàn)樵谝恍┐笙到y(tǒng)中需要處理的 I/O 點(diǎn)數(shù)多，通過(guò)安排不同的組織模塊，采用分時(shí)分批掃描的執(zhí)行方法，可縮短循環(huán)掃描的周期和提高控制的實(shí)時(shí)響應(yīng)性。暫存在輸出映像寄存器中的輸出信號(hào)，等到一個(gè)循環(huán)周期結(jié)束，CPU 集中將這些輸出信 號(hào)全部輸送給輸出鎖存器。 PLC 的掃描時(shí)間取決于掃描速度和用戶(hù)程序長(zhǎng)短。影響 I/O 滯后的主要原因有 :輸入濾波器 的慣性 。 可編程控制器的選用及編程調(diào)試軟件選擇 2. 可編程控制器的選用 進(jìn)行 PLC 選型時(shí)，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮 : 1)I/O 點(diǎn)數(shù)問(wèn)題 當(dāng)控制對(duì)象 I/O 點(diǎn)在 60 點(diǎn)之內(nèi)， I/O 點(diǎn)數(shù)比為 3:2 時(shí)選用整體式 (小型 )PLC 較為經(jīng)濟(jì) 。 PID, A/D, D/A、位控功能一般只有大、中型 PLC 才有。一般而言，小型PLC 掃描時(shí)間為 1020ms/kb。 6)程序存貯器問(wèn)題 在 PLC 選型過(guò)程中， PLC 內(nèi)存容量、型式也是必須考慮的重要因素。 確定 PLC 的型號(hào)以后，就必須對(duì)各種模塊進(jìn)行選型，開(kāi)關(guān)量模塊的選型主要涉及到如下幾個(gè)問(wèn)題 : ①外部接線方式問(wèn)題。前面所說(shuō)，點(diǎn)數(shù)是影響 PLC 選型的重要因素，同樣在進(jìn)行 I/O 模塊的選型時(shí)也必須根據(jù)具體點(diǎn)數(shù)的多少選擇恰當(dāng)?shù)?I/O 模塊。進(jìn)行開(kāi)關(guān)量輸入模塊的選型時(shí)必須根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中的要求綜合考慮。 本系統(tǒng)中的稱(chēng)重系統(tǒng)主要為電子秤，它們所提供的模擬量和其它一些安全監(jiān)測(cè)傳感器所提供的開(kāi)關(guān)量，作為 PLC 準(zhǔn)確控制的依據(jù)。 PLC 的開(kāi)關(guān)量輸出有 : 攪拌機(jī)、石料輸送機(jī)、沙料輸送機(jī)、水泥螺旋輸送機(jī)、水泵、添加劑螺旋輸送機(jī)、翻斗機(jī)、傳送帶等。 根據(jù)對(duì)上述控制任務(wù)的分析，本項(xiàng)目選擇了微軟公司研發(fā)的的模塊化中小型 PLC 系統(tǒng) FX2n，它能滿(mǎn)足中等性能要求的應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。 FX2n所具備的高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動(dòng)，抗沖擊性，更使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。支持梯形圖、指令表、 SFC、 ST及 FB、 Label 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫(xiě) PLC 程序功能。 3. 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 (1) 標(biāo)號(hào)編程 用標(biāo)號(hào)編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認(rèn)識(shí)軟元件的號(hào)碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。此外，零件化后，能夠防止將其運(yùn)用到別的順序程序時(shí) 的順序輸入錯(cuò)誤。 (a) 沒(méi)有必要再和可編程控制器連接。 GX Developer 的 安裝 ： 要安裝這個(gè)軟件，先要打開(kāi) GX 編程軟件 MELSOFT\EnvMEL\里的SETUP 這個(gè)程序。 3：打開(kāi) GX Developer 里的 這個(gè)安裝文件，開(kāi)始安裝，中間會(huì)要你輸入 ID 序列號(hào)，最好安裝時(shí)候關(guān)閉殺毒軟件，完成后再打開(kāi)?；蛘呦劝惭b好 的，不用卸載，直接安裝 的也可以的。 2: 使用 Windows Vista 系統(tǒng)時(shí)，建議使用分辨率為 1024768 像素或洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文） 17 更高。由于變送器輸出的是并行 BCD 碼，所以需經(jīng)過(guò)程序轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，存儲(chǔ)在 PLC 的數(shù)據(jù)寄存器中。在稱(chēng)量時(shí)用總重量減去基準(zhǔn)零點(diǎn)值，得到的就是原料的準(zhǔn)確重量。在混凝 土所需的各種材料計(jì)量完畢后，控制集料斗和各秤斗開(kāi)門(mén)，以把各種材料裝入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。 由于整臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性較強(qiáng)，控制系統(tǒng)中，每一個(gè)動(dòng)作的前后時(shí)序性都有嚴(yán)格的要求，且到達(dá)某個(gè) 狀態(tài)時(shí)，必須保證與這一狀態(tài)有關(guān)的動(dòng)作全部完成，才可以進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)，因此必須通過(guò)設(shè)備上安裝的限位開(kāi)關(guān)和傳感器對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。集料斗和秤斗均為空；本批攪拌結(jié)束且 PLC 無(wú)輸出動(dòng) 作等，系統(tǒng)初始化程序及主程序流程圖見(jiàn)圖 33： 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文） 20 Y Y 2 Y N Y N Y N N N Y N N Y Y Y N N N 啟動(dòng) 循環(huán)開(kāi)始指示燈亮？ 加劑螺旋輸料機(jī)開(kāi) 泥螺旋輸料機(jī)開(kāi) 泵電機(jī)開(kāi) 料輸送機(jī)開(kāi) 攪拌機(jī)開(kāi) 開(kāi)始計(jì)時(shí)5 分鐘 料輸送機(jī)開(kāi) 沙料稱(chēng)量完畢？ 閘門(mén)打開(kāi)，傳送帶啟動(dòng) 1 沙料箱放料畢？ 石料稱(chēng)量完畢？ N Y 石料箱放料畢？ 閘門(mén)關(guān)閉 閘門(mén)關(guān)閉 傳 送 帶 上 沒(méi)有物料？ 傳送帶關(guān)閉 開(kāi)始計(jì)時(shí)3 分鐘 開(kāi)始計(jì)時(shí) 分鐘 分鐘到？ 3 分鐘到？ 5 分鐘到？ Y Y 開(kāi)始記錄攪拌時(shí)間 5 分鐘，配料完畢指示燈亮， 10 秒后自動(dòng)滅 所有配料都放入攪拌機(jī)？ 1 攪拌時(shí)間到？ 攪拌機(jī)停止，翻斗機(jī)下翻卸混凝土 4 手動(dòng)開(kāi)始 N 攪拌 機(jī) 在 上限 位且石料箱 和沙料 箱放料閘門(mén)關(guān)？ 閘門(mén)打開(kāi)，傳送帶啟動(dòng) 5 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文） 21 圖 33 主程序流程圖 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 由于條件有限，報(bào)警電路的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，利用 ～ 作為各電動(dòng)機(jī)故障信號(hào)。結(jié)合攪拌站的控制流程，設(shè)計(jì)了 PLC 程序流程圖和梯形圖程序等，并 以 Gx Developer 軟件為平臺(tái)，進(jìn)行工控機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。 在 GX developer version7Micro/ 編程軟件中文件菜單點(diǎn)打開(kāi)，調(diào)入設(shè)計(jì)程序。如圖 43: 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 43 主程序部分調(diào)試 程序繼續(xù)運(yùn)行，點(diǎn)擊 X002（運(yùn)行完本次循環(huán)后停止），程序繼續(xù)運(yùn)行，不受干擾；點(diǎn)擊 X003（緊急停止），則所有輸出信號(hào)燈滅。 第三步：產(chǎn)生“所有配料都放入攪拌機(jī)”信號(hào)的程序調(diào)試。測(cè)試結(jié)果如圖 45: 圖 45 報(bào)警程序的部分調(diào)試 第二步：第一步調(diào)試正確的情況下，按下相應(yīng)的模擬故障按鈕， 看對(duì)應(yīng)的指示燈是否閃爍、 Y020（報(bào)警玲聲）是否亮，否則為錯(cuò)誤，須進(jìn)一步洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 修改。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 結(jié) 論 本文從混凝土攪拌 站的產(chǎn)生、發(fā)展、結(jié)構(gòu)及工藝流程和軟件設(shè)計(jì)的介紹分析開(kāi)始進(jìn)行了全局的研究設(shè)計(jì)，第二章接著分析了混凝土攪拌站測(cè)控系統(tǒng)的具體計(jì)量機(jī)構(gòu)、控制方式，并提出了基于集散控制系統(tǒng)的攪拌站控制方式 。結(jié)合攪拌站的控制流程，利用西門(mén)子梯形圖編程語(yǔ)言，進(jìn)行 PLC 程序的設(shè)計(jì) 。 3）方便地利用面板按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)配料的配比改變需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)； 4)如果在 一次循環(huán)中突然斷電，導(dǎo)致混凝土凝固在攪拌機(jī)中，是否可以設(shè)計(jì)清除系統(tǒng)或設(shè)計(jì)一種能夠使其不會(huì)凝固的系統(tǒng)。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 謝 辭 本論文是在黨保華老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選擇到論文最終完成的每一個(gè)環(huán)節(jié)，黨老師都親臨指導(dǎo)，提出意見(jiàn)并指正，他為此付出了大量的心血和精力。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或 學(xué)歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打 印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 48 注 意 事 項(xiàng) （論文）的 內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持