【正文】 混凝土攪拌裝置的工藝流程 攪拌站進行混凝土生產(chǎn)時， 首先將骨料分別裝入各自料倉，然后打開石料和砂料的給料閥門分別將骨料投入到秤斗進行稱量，秤斗中的骨料不斷增加直到電子秤指示到所要求的重量才控制下料閥門停止投料，然后啟動平皮帶和斜皮帶將骨料卸入集料斗。去皮時， PLC 記下此時的重量，此重量即為基準(zhǔn)零點。 基于 PLC 的混凝土攪拌機設(shè)計 第 10 頁 共 29 頁 第二章 混凝土攪拌站 PLC 程序設(shè)計 混凝土攪拌站 PLC程序設(shè)計思想 為了使 PLC 完成混凝土攪拌站整個生產(chǎn)過程的現(xiàn)場控制功能， PLC 需要采集各秤的重量信號及其它傳感器和行程開關(guān)提供的開關(guān)量信號，并對此進行處理后，輸出對電磁閥、電動機等各執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，其具體細(xì)節(jié)如下 : 1)石料斗秤、沙料斗秤等由稱重傳感器感應(yīng)的信號分別經(jīng)稱重變送器進入 PLC。 FX2n 系列所具有的多種性能遞增的 CPU 和豐富的且?guī)в性S多方便功能的 I/O擴展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實際應(yīng)用選擇合適的模塊。這些信號經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。 模擬輸入量包括砂料、石料等重量。 ④開關(guān)量輸出模塊。一般而言，點數(shù)多的點均價就低。 I/O 模塊一般分為獨立式、分組式和匯點式。通常的計算方法是 :I/O點數(shù) 8(開關(guān)量 )+100 模擬量通道數(shù) (模擬量 )+120 (1+采樣點數(shù) )(多路采樣控制 )。中型 PLC 掃描 時間在 10ms/kb 以下 。 3)聯(lián)網(wǎng)通信問題 聯(lián)網(wǎng)通訊是影響 PLC 選型的重要因素之一，多數(shù)小型機提供較簡單的 RS232 通訊口，少數(shù)小型 PLC 沒有通訊功能。當(dāng)控制對象 I/O 點在 100300 點左右，選用中小型模塊式的較為合理 。輸出繼電器接點的慣性 。毫秒級的掃描時間對于一般工業(yè)設(shè)備通常是可以接受的， PLC 的響應(yīng)滯后是允許的。由此可以看出，全部輸入輸出狀態(tài)的改變需要一個掃描周期。 循環(huán)掃描的工作方式是 PLC 的一大特點，也可以說 PLC 是“串行”工作的，這和傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質(zhì)的區(qū)別。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時， PLC 從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器讀出對應(yīng)映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中，對每個器件而言，器件映像寄存器中所寄存的內(nèi)容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。在此輸入映像寄存器被刷新接著進入程序執(zhí)行階段。在通信操作服務(wù)階段， PLC 與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當(dāng) PLC 處于停 (STOP)狀態(tài)時，只進行內(nèi)部處理和通信服務(wù)操作等內(nèi)容。 控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟如圖 14 所示： 圖 14 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計流程圖 PLC 的工作原理 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過程如圖 15 所示。 ② 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用及維護方便。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)的工程機械，如攪拌站、打樁機、配料秤、料斗秤等。 混凝土攪拌站要求的傳感器額定載荷從 1kg～ 4000kg 不等，骨料傳感器的稱量范圍最大，一般為 50kg～ 4500kg。壓力傳感器是稱重系統(tǒng)中的重要組成部分，由各種壓力敏感元件將被測物重量信號轉(zhuǎn)換成容易測量的電信號輸出，給稱重儀表顯示重量值，供控制或報警等使用。它有一個 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。例如，目前國內(nèi)廠家基本都使用雙臥軸強制式攪拌機，此攪拌機攪拌能力強，攪拌均勻、迅速，生產(chǎn)率高，對于干硬性、塑性及各種配比的混凝土，均能達(dá)到良好的攪拌效果。水泥秤斗是圓形的，骨料秤斗是長方形的，而水等液體的秤斗是圓 形的，斗門設(shè)有橡皮墊，以保證密封。對稱量設(shè)備的要求，首先是準(zhǔn)確，其次是快速。 3）稱量設(shè)備 稱量配料設(shè)備是混凝土生產(chǎn)過程中的一項 重要工藝設(shè)備，它控制著各種混合料的配比。 石料箱 沙料箱 沙料輸送機 石料輸送機 添加劑螺旋輸料機 水泥螺旋輸料機 水泵電機 沙料重量傳感器 石料重量傳感器 放料閘門 傳送帶 翻斗倒成品時下限位 上料時上限位 攪拌機 基于 PLC 的混凝土攪拌機設(shè)計 第 4 頁 共 29 頁 給料機和閘門都是貯料斗的卸料設(shè)備。所以，它是工藝設(shè)備的組成部分，并不是大宗物料的貯存場所。水泥輸送設(shè)備和添加劑輸送設(shè)備由斗式提升機和螺旋輸送機組成。 至今 我國要建設(shè)一大批大型煤礦、油田、電站、機場、港口、高速鐵路、高等級公路等重點工程，同時也要進行大量的 城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開發(fā)與建設(shè)，這都需要大量的混凝土。國內(nèi)大型混凝土攪拌站生產(chǎn)廠商包括 :三一重工、珠海志美、上海華建、南方路機等。我國混凝土攪拌站 (樓 )的研制是從 50年代開始的，在其發(fā)展過程中，型式的選取和主要技術(shù)參數(shù)基本上是根據(jù)用戶要求和參考國外產(chǎn)品的自由狀態(tài)。隨后，美國于 1913 年，法國于 1933 年建立了自己的攪拌站。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)保意識的加強，為了減少城市噪音和 污染，交通和建筑處理部門要求施工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。隨后，在二十世紀(jì)七十至八十年代一直簡稱為 PC。基于 PLC 的混凝土攪拌機設(shè)計 第 1 頁 共 29 頁 前 言 可編程序邏輯控制器（ PLC）自它誕生以來至今，以其極高的性能價格比以及一系列人所共識的優(yōu)點，受到越來越多的工程技術(shù)人員的重視。 1969 年美國 DEC 公司研制的第一臺 PDP14 型 PLC。 隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，許多大型的基礎(chǔ)工程及建筑工程相繼開工。 從 1903 年德國建造世界上第一座預(yù)拌混凝土攪拌站以來，商品混凝土作為獨立的產(chǎn)業(yè)己有 100 多年的歷史。國外生產(chǎn)的攪拌站一般生產(chǎn)率在 50m3/ h～ 300m3/h，對于商品混凝土生產(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 代了進口攪拌站，在國內(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)過科研院所和生產(chǎn)企業(yè)的共同開發(fā)，適時引進國外先進的混凝土泵和混凝土攪拌輸送車技術(shù)，使我國在商品混凝土機械的設(shè)計、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，減少了進口，節(jié)約了外匯，取得了較基于 PLC 的混凝土攪拌機設(shè)計 第 2 頁 共 29 頁 好的經(jīng)濟效益和社會效益。骨料運輸設(shè)備有皮帶機、拉鏟、抓斗和裝載機等，其中皮帶機是攪拌裝置中最常用的骨料運輸設(shè)備。在混凝土攪拌裝置中，用料斗設(shè)備配合自動秤進行配料。圓形貯斗又叫筒倉。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，它由壓縮空氣缸來操縱，骨料 (石子和砂 )都是采用閘門給料。一套完整的稱量設(shè)備包括貯料斗、給料設(shè)備 (閘門或給料機 )和稱量設(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)計技術(shù)很成熟，在攪拌站設(shè)計中，一般采用標(biāo)準(zhǔn)攪拌機。 智能元件主要是指集顯示、變送和控制于一體的配料控制器。 稱重傳感器的選擇 混凝土攪拌站控制系統(tǒng)主要采集的是各種物料的重量信號，故本系統(tǒng)選用的是壓力傳感器。根據(jù)不同類型和規(guī)模的攪拌設(shè)備選用相應(yīng)的傳感器。 F 型傳感器 采用剪切結(jié)構(gòu)，抗偏載、抗側(cè)向能力強，具有動態(tài)響應(yīng)快、綜合精度高、防塵、防潮、防水性能好的特點。設(shè)計前，要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集資料，并與機械部分的設(shè)計人員和 實際操作人員