【正文】 貴平，姚佼，.《筑路機(jī)械與施工機(jī)械化》雜志,2006,33:3[10]:[碩士學(xué)位論文],廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2008 附錄附錄1 主程序梯形圖附錄2 報(bào)警子程序梯形圖。在論文工作中，由于西門子S7200PLC我以前沒(méi)有學(xué)過(guò)，我自己自學(xué)了相關(guān)的基本內(nèi)容，得到了趙繼濤、李明友等同學(xué)的熱心幫助，與他們的討論與交流，使我深受啟發(fā)，在此亦向他們表示感謝！寫(xiě)作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。致謝通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)《基于PLC的混凝土攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》終于完成了。但是由于作者的水平有限和時(shí)間問(wèn)題，期望的控制系統(tǒng)還有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步深入研究與設(shè)計(jì)：1)斷電保護(hù)系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)；2)混凝土攪拌站生產(chǎn)過(guò)程中利用定時(shí)器作為粉料及液態(tài)原料配料控制器是否可以滿足配料精度正需要進(jìn)一步的研究；3)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)；4）系統(tǒng)程序還需要調(diào)試與仿真。 程序的編譯界面第五章 總結(jié)與展望本文設(shè)計(jì)的基于PLC的混凝土攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整個(gè)論文工作以系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)為目標(biāo)進(jìn)行展開(kāi)，在滿足攪拌站的工藝要求下，主要完成了控制程序的開(kāi)發(fā)。然后按照上述方法先進(jìn)行整個(gè)軟件的總體設(shè)計(jì)，然后分別設(shè)計(jì)軟件的各個(gè)程序模塊，這樣按照從總體到局部的從上而下的設(shè)計(jì)方法完成了整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。定時(shí)器的分辨率由定時(shí)器號(hào)決定。 CPL及模塊配置表模塊名稱設(shè)備數(shù)量輸入輸出點(diǎn)數(shù)CPUCPU226x124I/16O擴(kuò)展模塊EM222x1 8點(diǎn)DC24V輸出8OEM23lxl 4路模擬量輸入4AIW統(tǒng)計(jì)CPU模塊l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1/0點(diǎn)。 主程序流程 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，～。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。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，以把各種材料裝入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。（4） 考慮到有可能因突然停電造成配料停止，為了不使已經(jīng)配好的原料浪費(fèi)，己經(jīng)配好的原料的重量需要具有停電保護(hù)功能，所以在程序中，把這些重量信號(hào)存在可斷電保持的數(shù)據(jù)寄存器中。（2） 各秤斗稱量時(shí)，達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止給料。此次課題研究選的是西門子S7200PLC，因此在進(jìn)行應(yīng)用軟件的編制時(shí)使用的是與S7200PLC配套的STEP7Micro/WIN32編程軟件，該軟件支持三種編程語(yǔ)言輸入即：梯形圖（LAD）語(yǔ)言、語(yǔ)句表（STL）語(yǔ)言、功能塊（FBD）圖，而且這三種語(yǔ)言還可以通過(guò)該編程軟件進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。因此它是現(xiàn)在使用最為廣泛的編程語(yǔ)言之一，幾乎所有廠家的PLC都支持梯形圖編程(雖然各廠家的梯形圖略有差異，但原理和方法都差不多)。此外，應(yīng)用軟件與硬件密不可分，他們共同合作，互相彌補(bǔ)來(lái)完成生產(chǎn)工藝所要求的控制功能，在進(jìn)PLC控制系統(tǒng)的研究時(shí)同樣要求行軟、硬件的劃分，合理的劃分能使系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、成本低而且便于維護(hù)。在設(shè)計(jì)輸入輸出點(diǎn)采用集中管理，大大簡(jiǎn)化了程序，也有利于軟件的后續(xù)升級(jí)和維護(hù)。 編程軟件的選擇及編程語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)采用與S7200PLC配套的STEP7Micro/WIN32編程軟件。S7200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1/0擴(kuò)展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊。這些信號(hào)經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。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(kāi)關(guān)量，作為PLC準(zhǔn)確控制的依據(jù)。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。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1/0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)?/0模塊。確定PLC的型號(hào)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。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。3） 聯(lián)網(wǎng)通信問(wèn)題聯(lián)網(wǎng)通訊是影響PLC選型的重要因素之一，一般而言，小型PLC沒(méi)有通訊功能。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。每次用戶程序執(zhí)行完后，如果外設(shè)有中斷請(qǐng)求，PLC就進(jìn)入中斷服務(wù)程序,否則PLC自動(dòng)進(jìn)行循環(huán)掃描。(3) 用戶程序的執(zhí)行。PLC的輸入是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入端子，進(jìn)行光電隔離以提高抗干擾能力后送入輸入緩沖器，當(dāng)PLC進(jìn)行輸入采樣時(shí)緩沖器中的內(nèi)容才送到PLC的輸入映像寄存器，每次采樣PLC從輸入映像寄存器中讀取到各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，因此輸入映像寄存器只有在采樣時(shí)才會(huì)與輸入信號(hào)一致，其他時(shí)間輸入映像寄存器的內(nèi)容將保持不變；二是刷新輸出信號(hào)。PLC在每次掃描前由系統(tǒng)軟件安排一次自檢，如果發(fā)現(xiàn)故障則發(fā)出報(bào)警故障及報(bào)警性質(zhì)。PLC的這種工作方式稱為循環(huán)掃描工作方式?？刂瞥绦蚴强刂普麄€(gè)系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關(guān)鍵。（5）設(shè)計(jì)控制程序。（3）進(jìn)行PLC系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)，主要為PLC的選擇。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：（1） PLC的選擇除了應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)的要求外，應(yīng)盡量選擇主流機(jī)型；（2） 最大限度的滿足被控對(duì)象的控制要求,設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，搜索資料，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，共同擬訂電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題；（3） 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便；（4） 保證控制系統(tǒng)的安全、可靠；（5） 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。ZHSB型傳感器采用剪切結(jié)構(gòu)，抗偏載、抗側(cè)向能力強(qiáng)，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、綜合精度高、防塵、防潮、防水性能好的特點(diǎn)。綜合分析了傳感器的量程和范圍、線性度、靈敏度和分辨率后，并且根據(jù)攪拌站中稱重傳感器的運(yùn)行環(huán)境，選用的是ZHSB型懸臂梁稱重傳感器。工程機(jī)械攪拌設(shè)備用稱重傳感器的選型既要考慮混凝土攪拌樓站稱重系統(tǒng)的基本要求，又要兼顧稱重傳感器的運(yùn)行環(huán)境，還要削弱那些對(duì)稱重傳感器有重要影響的因素，合理地選擇使用傳感器。 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(hào)，故本系統(tǒng)選用的是壓力傳感器。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)了高品質(zhì)的性能，也有利于用戶今后對(duì)攪拌站的更新與擴(kuò)展。其設(shè)計(jì)技術(shù)成熟，在攪拌站設(shè)計(jì)中，一般采用標(biāo)準(zhǔn)攪拌機(jī)。因此精確、高效的稱重設(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。閘門控制貯料斗卸料口的開(kāi)啟和關(guān)閉的，大多是氣動(dòng)的，其結(jié)構(gòu)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)，才能比較均勻地控制料流。料斗設(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)。 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。[3][4] 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。我國(guó)雖然有攪拌站的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前攪拌站的發(fā)展速度，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)滯后，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上沒(méi)有起到引導(dǎo)作用，眾多的生產(chǎn)廠家百家爭(zhēng)鳴，一家一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的情況，造成市場(chǎng)混亂，使廣大使用單位投資浪費(fèi)。③ 高精度化高精度化主要指骨料、水泥、水和外加劑的計(jì)量精度，目前精度還有較大的提升空間。另外所有的粉狀物料從上料、配料、計(jì)量、投料到攪拌出料都在密閉狀態(tài)下進(jìn)行。[1][2] 混凝土攪拌站的發(fā)展方向① 智能化智能化是所有機(jī)械設(shè)備的最終發(fā)展方向，攪拌站也不例外。目前我國(guó)混凝土攪拌站生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品已形成系列化，但技術(shù)水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近國(guó)際先進(jìn)水平，有些技術(shù)已經(jīng)超過(guò)進(jìn)口混凝土攪拌站的水平，其中部分產(chǎn)品具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質(zhì)量好，能實(shí)現(xiàn)多倉(cāng)號(hào)、多配合比、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)以及主機(jī)及其主要元器件的國(guó)產(chǎn)化程度等優(yōu)點(diǎn)，但我國(guó)的混凝土攪拌站（樓）還存在著整體技術(shù)含量不高、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能化程度不高和環(huán)保性能低等缺點(diǎn)。目前，德國(guó)、美國(guó)、意大利、日本等國(guó)的攪拌站在技術(shù)水平和可靠性方面處于領(lǐng)先地位?？删幊炭刂破鳎≒LC）具有可靠性高、功能完善、編程簡(jiǎn)單直觀，能夠有效地彌補(bǔ)繼電器控制系統(tǒng)的缺陷。