【文章內(nèi)容簡介】 斗提升的優(yōu)點是占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單。皮帶輸送的優(yōu)點是輸送距離大、效率高、故障率低。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。 二、粉料輸送：混凝土可用的粉料主要是水泥、粉煤灰和礦粉。本設計采用的粉料輸送方式是螺旋輸送機輸送，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用可靠。 三、液體輸送主要指水和液體外加劑，它們是分別由水泵輸送的4）物料貯存系統(tǒng) 料斗設備由貯料斗、卸料設備(閘門、給料機等)和一些其它附屬裝置組成。料斗設備在生產(chǎn)中起著中間倉庫的作用，用來平衡生產(chǎn)。 電控系統(tǒng)的構(gòu)成控系統(tǒng)由PLC、觸摸屏、傳感器、中間繼電器和執(zhí)行機構(gòu)等構(gòu)成: PLC采用三菱FX2N系列產(chǎn)品。它具有兼容性強和可靠性高的特點，為攪拌站的整個電控系統(tǒng)帶來了高質(zhì)高品的性能，也有利于用戶今后對攪拌站的更新與擴展，本設計的混凝土攪拌機由PLC作為控制核心。觸摸屏 觸摸屏監(jiān)控器適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中應用，在觸摸屏中直接設定目標值與理論值進行比擬。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。傳感器主要包括稱重傳感器和行程開關(guān)等。執(zhí)行機構(gòu)包括骨料放料電磁法閥、水泵、添加劑螺旋運輸機、送料電機、攪拌電機等。變頻器是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等。第三章 攪拌站電控制設計方案 控制系統(tǒng)設計的基本原則及基本步驟基本原則：任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)生產(chǎn)設備或生產(chǎn)過程的控制要求和工藝需要，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，在設計PLC應用系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則：1．充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求。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、使用及維修方便。3．保證控制系統(tǒng)安全可靠。4．應考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇PLC的型號、I／O點數(shù)和存儲器容量等內(nèi)容時，應留有適當?shù)挠嗔?，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴充。1．分析被控對象，提出控制要求。2. 確定輸入、輸出設備。3．確定PLC的I/O點數(shù)，選擇PLC機型。4．分配I/O點數(shù)，繪制PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。 5．程序設計，繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。1）初始化程序；2）控制程序；3）檢測、故障診斷和顯示等程序；4）保護和互鎖程序。6．程序調(diào)試。先進行模擬調(diào)試，再進行現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試；先進行局部、分段調(diào)試，再進行整體、系統(tǒng)調(diào)試。7．調(diào)試過程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用 電氣元件的選擇 PLC的工作原理及選擇[1]PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過程如圖32所示。這個過程一般包括五個階段：內(nèi)部處理、通信操作、輸入掃描處理、執(zhí)行用戶程序、輸出處理。當PLC方式開關(guān)置于運行（SUN）時，執(zhí)行所有階段；當PLC方式開關(guān)置于（STOP）不執(zhí)行后三個階段，此時可進行通訊操作，對PLC編程等。1內(nèi)部處理 CPU檢查主機硬件和所有的輸入、輸出模塊等在運行模式下，還要檢查用戶程序存儲器。發(fā)現(xiàn)異常，則停止并顯示錯誤。如自珍正常，則繼續(xù)向下掃描。 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。完成數(shù)據(jù)通信任務。即檢查是否有計算機、編程器的通訊要求，若有則進行相應的處理。3輸入掃描處理 輸入掃描又稱輸入采樣。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。程序執(zhí)行時，輸入映像寄存器與外界隔離，即使外界信號變化，其內(nèi)容也保持不變。4執(zhí)行用戶程序 用戶程序在PLC中是順序存放的。在此階段，CPU根據(jù)PLC用戶程序從第一條指令開始順序讀取指令并執(zhí)行，知道執(zhí)行完最后一條指令結(jié)束。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。5輸出處理 執(zhí)行程序完畢，將輸出映像寄存器的狀態(tài)存到輸出寄存器，集中對輸出點經(jīng)行刷新，通過輸出隔離電路，驅(qū)動功率放大器，使輸出點向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負載。本設計根據(jù)I/O點數(shù)，運行環(huán)境，程序大小，開關(guān)量的輸入輸出綜合考慮選擇三菱FX2N系列PLC，選用FX2N48MR型號。具有以下特點：系統(tǒng)配置既穩(wěn)定又靈活，編程簡單，模塊點數(shù)密度高，結(jié)構(gòu)緊湊，性價比高，性能優(yōu)越，裝卸方便等優(yōu)點。 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，故本系統(tǒng)選用的是壓力傳感器。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，控制或報警等使用。影響稱重傳感器選型的因素：①稱重傳感器選型應考慮過負荷因素②可靠性③傳感器的防護等級④攪拌站的規(guī)模和工作類型⑤稱重傳感器的準確度稱重傳感器的選型應充分考慮以上一些因素外，還應盡可能兼顧結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價格便宜、易于維修、易于更換等條件。工程機械攪拌設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行環(huán)境，還要削弱那些對稱重傳感器有重要影響的因素，合理地選擇使用傳感器。根據(jù)不同類型和規(guī)模的攪拌設備選用相應的傳感器?；炷翑嚢枵疽蟮膫鞲衅黝~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。外加劑傳感器的額定載荷最小，一般不超過50kg。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行環(huán)境，選用的是HLF(1)型方懸臂梁高精度壓力傳感器，如圖322。 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。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)響應快、綜合精度高、防塵、防潮、防水性能好的特點。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。 變頻器的選擇[3]根據(jù)混凝土攪拌機的電機負載較大，選擇FRA700型號的變頻器。FRA700產(chǎn)品適用于各類對負載要求較高的設備，如起重、電梯、印包、印染、材料卷取及其它通用場合。三菱FRA700系列變頻器具有高水準的驅(qū)動性能。它具有獨特的無傳感器矢量控制模式，在不需要采用編碼器的情況下可以使用各式各樣的機械設備在超低速區(qū)域高精度的運轉(zhuǎn)。并且?guī)мD(zhuǎn)矩模式控制，并且在速度控制模式下可以使用轉(zhuǎn)矩限制功能。 上位機的選擇采用DCS投資太大，設備浪費比較嚴重，所以通常采用PLC控制系統(tǒng)，但由于攪拌設備比較龐大，PLC無法顯示生產(chǎn)設備的運行情況，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)設備的運行情況。鑒于這種情況，提出基于MCGS的攪拌設備監(jiān)控系統(tǒng)設計的構(gòu)想。MCGS(監(jiān)視與控制通用系統(tǒng))是北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于Windows平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制，可運行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp/等操作系統(tǒng)。有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。通過與其他相關(guān)的硬件設備結(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)處理和控制的設備。用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無紙記錄儀、無人值守的現(xiàn)場采集站、人機界面等專用設備。簡單靈活的可視化操作界面。MCGS嵌入版采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，符合中國人的使用習慣和要求。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)工作既簡單直觀，又靈活多變。攪拌站開始進行混凝土生產(chǎn)時，首先將骨料已經(jīng)分別裝入各自料倉，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放料，然后啟動斜皮帶將骨料卸入攪拌料斗。在骨料配料的同時,皮帶輪也開始運行,攪拌機低速運行，同時在利用定時器進行水泥、所需水及外加劑的計量。在混凝土所需的各種材料計量完畢后，攪拌機進行高速攪拌。在攪拌機運行了規(guī)定的時