【正文】 護(hù)的內(nèi)部輔助保持繼電器和數(shù)據(jù)，將氣缸、電磁閥或電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行保存，實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)，如圖 35：20Y系統(tǒng)初始化原始配方及控制參數(shù)初始化是否執(zhí)行斷電恢復(fù)？調(diào)入斷電時(shí)的狀態(tài)接上次斷電時(shí)狀態(tài)運(yùn)行N一次 循 環(huán) 結(jié) 束54 圖 35 斷電保護(hù)程序流程圖 I/O 分配表和模擬量輸入地址表 31 數(shù)字量輸入/輸出地址表I/O 分配表輸 入 輸 出 啟動(dòng) 循環(huán)開始信號(hào)燈 手動(dòng)開始 攪拌機(jī) 執(zhí)行完本次循環(huán)后停止 石料輸送機(jī) 緊急停止 沙料輸送機(jī) 攪拌機(jī)下限位 水泥螺旋輸送機(jī) 攪拌機(jī)上限位 水泵 石料箱閘門狀態(tài) 添加劑螺旋輸送機(jī) 沙料箱閘門狀態(tài) 翻斗機(jī)下翻 翻斗機(jī)上翻 傳送帶 石料箱放料閘門線圈21 石料箱放料完成 沙料箱放料閘門線圈 沙料箱放料完成 所有配料都放入攪拌機(jī)指示燈 報(bào)警電路試燈、試鈴 一次循環(huán)結(jié)束指示燈 消鈴按鈕 報(bào)警玲聲 攪拌機(jī)故障 攪拌機(jī)故障指示燈 石料輸送機(jī)故障 石料輸送機(jī)故障指示燈 沙料輸送機(jī)故障 沙料輸送機(jī)故障指示燈 水泥螺旋輸送機(jī)故障 水泥螺旋輸送機(jī)故障指示燈 水泵故障 水泵故障指示燈 添加劑螺旋輸送機(jī)故障 添加劑螺旋輸送機(jī)故障指示燈 翻斗機(jī)故障 翻斗機(jī)故障指示燈表 32 模擬量輸入地址AIW2 AIW4石料重量（石料重量傳感器輸入） 沙料重量（沙料重量傳感器輸入）根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)及其特性，配置如表 33 所示：表 33 CPU 及模塊配置表模塊名稱 設(shè)備數(shù)量 輸入輸出點(diǎn)數(shù)CPU CPU2261 24I/16OEM2221 8 點(diǎn) DC24V 輸出 8 O擴(kuò)展模塊EM2311 4 路模擬量輸入 4AIW統(tǒng)計(jì) CPU 模塊 1 塊擴(kuò)展模塊 2 塊數(shù)字量輸入 24 路( 冗余 5 路)數(shù)字量輸出 24 路( 冗余 2 路)模擬量輸入 4 路（冗余 2 路）該配置滿足系統(tǒng)需要配置的 I/O 點(diǎn)。只有當(dāng)計(jì)算機(jī)復(fù)位該標(biāo)志時(shí)，PLC 才能確認(rèn)計(jì)算機(jī)已處于所要求的狀態(tài)，否則必須關(guān)斷所有輸出負(fù)載，進(jìn)入等待。在石料、砂料的稱重計(jì)量時(shí)，系統(tǒng)用分別控制兩個(gè)門進(jìn)行快速粗略和慢速精確的計(jì)量，以減少稱量時(shí)間和稱量精度。5)由于攪拌站運(yùn)行過(guò)程中,各送料機(jī)及攪拌機(jī)等難免不出故障,因此,應(yīng)設(shè)計(jì)故障報(bào)警程序. 混凝土攪拌裝置的工藝流程 攪拌站進(jìn)行混凝土生產(chǎn)時(shí)，首先將骨料分別裝入各自料倉(cāng)，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(jìn)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(dòng)平皮帶和斜皮帶將骨料卸入集料斗。16 3)由于秤斗上粘附的原料使稱重產(chǎn)生偏差，所以需要進(jìn)行去皮處理。兩者又相互依存，在工程管理器的畫面開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)開發(fā)的畫面應(yīng)用程序必須在TOUCHVEW 運(yùn)行環(huán)境中才能運(yùn)行。利用組態(tài)王豐富的圖庫(kù)，用戶可以大大減少設(shè)計(jì)界面的時(shí)間，從整體上提高工控軟件的質(zhì)量。 “組態(tài)王 ”軟件包由工程管理器 TOUCHMAK 和畫面運(yùn)行系統(tǒng) TOUCHVEW 兩部分組成。 (7)仿真功能。 (5)可編程的命令語(yǔ)言。利用各種功能模塊，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控、產(chǎn)生報(bào)表、顯示歷史曲線、實(shí)時(shí)曲線、提供報(bào)警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，易于操作。開放性是商量一個(gè)組態(tài)軟件好壞的重要指標(biāo)。目前，工控組態(tài)軟件大都運(yùn)行于 windows 環(huán)境下，充分利用 windows 的圖形功能完備，界面美觀的特點(diǎn)，提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲的繪制出各種工業(yè)畫面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的畫面設(shè)計(jì)中解放出來(lái)，豐富的動(dòng)畫連接方式，如隱含、閃爍、移動(dòng)等等，使畫面生動(dòng)、直觀。組態(tài)軟件正在代替各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的軟件開發(fā)，易學(xué)易用，深受工程開發(fā)人員的青睞。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大并且愈加復(fù)雜時(shí)，可隨時(shí)使用附加的模塊對(duì) PLC 進(jìn)行擴(kuò)展。 22 個(gè)開關(guān)量輸出。 PLC 的開關(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。 本系統(tǒng)中的稱重系統(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)傳感器所提供的開關(guān)量，作為 PLC 準(zhǔn)確控制的依據(jù)。進(jìn)行開關(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。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。確定 PLC 的型號(hào)以后，就必須對(duì)各種模塊進(jìn)行選型，開關(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。 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。一般而言，小型 PLC 掃描時(shí)間為 1020ms/kb。 PID, A/D, D/A、位控功能一般只有大、中型 PLC 才有。12 可編程控制器的選用及組態(tài)軟件選擇 [15]3. 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)。影響 I/O 滯后的主要原因有:輸入濾波器的慣性。PLC 的掃描時(shí)間取決于掃描速度和用戶程序長(zhǎng)短。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。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。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。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。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。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。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。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。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(cè)物重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量的電信號(hào)輸出，給稱重儀表顯示重量值，供控制或報(bào)警等使用。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。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)。 為了適應(yīng)各種不同的物料，秤斗在構(gòu)造上略有不同。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(jī))和稱量設(shè)備等。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。圓形貯斗又叫筒倉(cāng)。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。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骨料運(yùn)輸設(shè)備， 。 本論文的主要工作 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、電控系統(tǒng)的構(gòu)成、稱重傳感器等硬件進(jìn)行詳細(xì)的分析、選型和設(shè)計(jì)，以便對(duì)混凝土攪拌站的硬件系統(tǒng)有一個(gè)大概的了解。二是八十年代末到九十年代初“發(fā)展一站三車(即混凝土攪拌樓(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。產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)拌混凝土標(biāo)準(zhǔn)的要求中，對(duì)于混凝土攪拌站(樓)的技術(shù)指標(biāo)己達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。目前，德國(guó)、美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家的攪拌站在技術(shù)水平和可靠性方面處于領(lǐng)先地位?？删幊炭刂破?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。PLC 在控制領(lǐng)域的應(yīng)用是保持了廣泛的增長(zhǎng)趨勢(shì)。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。它現(xiàn)在被廣泛用于汽車生產(chǎn)、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。由于到 90 年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱為 PC；可編程序范圍很大，所以美國(guó) AB 公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller） ，簡(jiǎn)稱為 PLC。這樣，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)日益受到人們的重視。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，混凝土攪拌站得到了快速發(fā)展。國(guó)標(biāo) GB10171188((混凝土攪拌站(樓)分類》和 GB 1017288((混凝土攪拌站(樓)技術(shù)條件》的頒布實(shí)施，將混凝土攪拌站(樓)的研制和生產(chǎn)納入了標(biāo)準(zhǔn)管理的軌道，為其發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。自八十年代以來(lái)，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。所以現(xiàn)在正是大力發(fā)展混凝土機(jī)械的大好時(shí)機(jī)，作為“一站三車”中的一站，混凝土攪拌樓(站)占有舉足輕重的地位。32 混凝土攪拌站 系統(tǒng)概述 混凝土攪拌站的組成 [3][4]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：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傳送帶翻斗倒成品時(shí)下限位上料時(shí)上限位攪拌機(jī) 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、水泥輸送設(shè)備以及水泵等。料斗4設(shè)備在生產(chǎn)中起著中間倉(cāng)庫(kù)的作用，用來(lái)平衡生產(chǎn)。從外形上分，常用的有方形和圓形。而采用給料機(jī)卸料時(shí)，就比較容易控制均勻地卸料，給料機(jī)都是電動(dòng)的。因此，精確、高效的稱量設(shè)備不僅能提高生產(chǎn)率，而且是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)混凝土的可靠保證。稱量設(shè)備從構(gòu)造上可分為杠桿秤和電子秤等，其中，杠桿秤已經(jīng)被淘汰。 4）攪拌設(shè)備即一般的混凝土攪拌機(jī)，沒有提升裝置和供水裝置。它具有兼容性好和可靠性高的特點(diǎn)，為攪拌站的整個(gè)電控系統(tǒng)帶來(lái)了高質(zhì)高品的性能，也有利于用戶今后對(duì)攪拌站的更新與擴(kuò)展，筆者設(shè)計(jì)的混凝土攪拌機(jī)的 PLC 外部接線圖如圖 23：6 報(bào)警玲聲攪拌機(jī)故障指示燈石料輸送機(jī)故障指示