基于plc觸摸屏和變頻器的混凝土攪拌設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 ............................................. 31 基于 PLC 觸摸屏和變頻器的混凝土攪拌系統(tǒng)設(shè)計 6 第一章 緒論 選題背景以及意義 可編程控制器（ PLC）已成為產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)從動化三大技術(shù)支柱（機(jī)器人技術(shù)、 CAD/CAM 技巧和 PC 技術(shù)）之一，其有運算速度快、指令豐富、功能強(qiáng)大、可靠性高、使用便利、編程方便、抗干擾 能力強(qiáng)等特點，然而因為其自身不具備人機(jī)交互功能，在工藝參數(shù)較多，需要人機(jī)交互時，應(yīng)用觸摸操作功能的觸摸屏是一種很好的選擇，通過觸摸屏和PLC 聯(lián)合使用，能夠在觸摸屏中直接設(shè)定目標(biāo)值與理論值進(jìn)行比擬。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(qiáng)，為了減少城市噪 音和污染 ,交通和建筑部門要求施 工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。 我國混凝土攪拌站的需求 在新的五年計劃中 ,我國要建設(shè)一大批大型煤礦、油田、電站、機(jī)場、港口、高速鐵路、高等級公路等重點工程 ,同時也要進(jìn)行大量的城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開發(fā)與建設(shè)，這都需要大量合格 的混凝土 ,新的混凝土攪拌站需滿足： 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。 標(biāo)準(zhǔn)化 符合國家的混凝土標(biāo)準(zhǔn)。想在不久的將來中國商品混凝土普及到廣大農(nóng)村已經(jīng)不是夢想。 基于 PLC 觸摸屏和變頻器的混凝土攪拌系統(tǒng)設(shè)計 8 第二章 混凝土攪拌站系統(tǒng)控制概述 混凝土攪拌站的組成 混凝土攪拌站 混凝土攪拌站主要由攪拌主機(jī)、物料稱量系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、物料貯存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等 5 大系統(tǒng)和其他附屬設(shè)施組成。目前國內(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。一套完整的稱量設(shè)備包括儲料斗、給料設(shè)備 (閘門或給料機(jī) )和稱量設(shè)備等。皮帶輸送主要適用于有骨料暫存?zhèn)}的攪拌站，從而提高攪拌站的生產(chǎn)率。料斗設(shè)備在生產(chǎn)中起著中間倉庫的作用，用來平衡生產(chǎn)。并可實時監(jiān)控到系統(tǒng)中實際值的大小，實現(xiàn)報警、診斷等功能。變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等。 3．保證控制系統(tǒng)安全可靠。 3．確定 PLC 的 I/O 點數(shù)，選擇 PLC 機(jī)型。 6．程序調(diào)試。當(dāng) PLC 方式開關(guān)置于運行（ SUN）時，執(zhí)行所有階段；當(dāng) PLC 方式開關(guān)置于（ STOP）不執(zhí)行后三個階段，此時可進(jìn)行通訊操作，對 PLC 編程等。 2 通信操作 在掃描周期的通信操作階段， CPU 自檢并處理各通信端口接收到的所有信息。在此階段，順序讀入所有輸入點的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入輸入映像寄存器，輸入寄存器將被刷新。執(zhí)行 指令時，從輸入映像寄存器讀取各輸入端的狀態(tài)，執(zhí)行指令對各數(shù)據(jù)經(jīng)行算術(shù)運算或邏輯運算，然后將運算結(jié)果送輸出映像寄存器，輸出映像寄存器的內(nèi)容會隨著程序的運行而改變。 稱重傳感器的選擇 [2] 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，故本基于 PLC 觸摸屏和變頻器的混凝土攪拌系統(tǒng)設(shè)計 12 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。 圖 322 壓力傳感器 F 型 F 型傳感器，最大工作電壓 15V (DC，其額定載荷則為 1～ 20T。FRA700 產(chǎn)品適用于各類對負(fù)載要求較高的設(shè)備，如起重、電梯、印包、印染、材料卷取及其它通用場合。 上位機(jī)的選擇 采用 DCS 投資太大，設(shè)備浪費比較嚴(yán)重，所以通常采用 PLC 控制系統(tǒng)，但由于攪拌設(shè)備比 較龐大， PLC 無法顯示生產(chǎn)設(shè)備的運行情況，操作人員經(jīng)常要到現(xiàn)場去觀察生產(chǎn)設(shè)備的運行是否正常，操作起來很不方便，工作效率很低，而且不能及時觀測生產(chǎn)設(shè)備的運行情況。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。以窗口為單位，構(gòu)造用戶運行系統(tǒng)的圖形界面，使得 MCGS 嵌入版的組態(tài)工作既簡單直基于 PLC 觸摸屏和變頻器的混凝土攪拌系統(tǒng)設(shè)計 14 觀，又靈活多變。在攪拌機(jī)運行了規(guī)定的時間后，打開攪拌機(jī)的門進(jìn)行卸料，完成混凝土生產(chǎn)的一個循環(huán)。 混凝土攪拌站 PLC 程序設(shè)計思想 PLC 要完成整個混凝土攪拌的過程控制， PLC 就需要 采集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(jìn)行處理后，輸出對電磁閥、電動機(jī)等各執(zhí)行機(jī)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(jìn)入 PLC。 2)秤斗稱量時，快速達(dá)到關(guān)門值 (配方值 落差 )后關(guān)閉出料門停止給料。 5)由于攪拌站運行過程中 ,各送料機(jī)及攪拌機(jī)等難免不出故 障 ,因此 ,應(yīng)設(shè)計故障報警程序。 ~220VFUL NPEPENCOMY24KA7攪拌放料攪拌下限攪拌放料檢測秤斗檢測攪拌上限SQ5熱保護(hù)消鈴急 停自 動手 動啟 動FX 2N 48MRPLCKA12KA11KA10KA9KA8KA6KA5KA4變頻器~220VLFUNLCOMRMRHSFTSFRKHX22X21X20X17X16X15X14X13X12SQ4SQ3SQ2X11SQ1X10X7X6SB6X5X1X4X3X2SB5SB4SB3SB2SB1Y23Y22Y21Y20X0COM3Y13Y12Y11Y10COM2Y7Y6Y5Y4KA3KA2KA1COM1Y3Y2Y1Y0 PLC 接線圖 352 PLC 控制程序 按 照控制要求編寫 PLC 程序，見附錄 1。先進(jìn)行了模擬調(diào)試，再和預(yù)先接好的模擬控制板進(jìn)行現(xiàn)場 聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行了手動、自動分段調(diào)試，再進(jìn)行整體的系統(tǒng)的調(diào)試。結(jié)合攪拌站的控制流程，利用三菱 GX 軟件進(jìn)行編程，進(jìn)行 PLC 程序的設(shè)計、并以 MCGS平臺，進(jìn)行工控機(jī)監(jiān)控的設(shè)計。 采用 FX2N PLC 和配料控制器控制混凝土攪拌站的整個配料過程簡化了線路 ,提高了工作的可靠性 ,降低了系統(tǒng)的故障率。 基于 PLC 觸摸屏和變頻器的混凝土攪拌系統(tǒng)設(shè)計 22 致 謝 論文的寫作過程中遇到了很多的困難和障礙，都在季海群老師的幫助下度
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