【正文】 水泥螺旋輸送機(jī)故障指示燈水泵故障指示燈添加劑螺旋輸送機(jī)故障指示燈翻斗機(jī)故障指示燈24 沙料和石料都放入攪拌機(jī)信號(hào) 閃爍信號(hào) 水泥輸送完畢信號(hào) 攪拌機(jī)故障消鈴信號(hào) 水泵停止送水信號(hào) 石料輸送機(jī)故障消鈴信號(hào) 沙料輸送機(jī)故障消鈴信號(hào) 水泥螺旋輸送機(jī)故障消鈴信號(hào) 水泵故障消鈴信號(hào) 添加劑螺旋輸送機(jī)故障消鈴信號(hào) 翻斗機(jī)故障消鈴信號(hào)以上表格中列出了程序編寫過程中使用到的主要位存儲(chǔ)區(qū)及其控制的信號(hào)。 小結(jié)本章對(duì)作為控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站的 PLC 的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹，并對(duì) PLC 進(jìn)行選型。結(jié)合攪拌站的控制流程，設(shè)計(jì)了 PLC 程序流程圖和梯形圖程序等，并以組態(tài)王 軟件為平臺(tái)，進(jìn)行工控機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。254 程序調(diào)試由于條件限制，本人無法購買 PLC，而實(shí)驗(yàn)室的 S7200 的輸入輸出點(diǎn)數(shù)又不能滿足要求，使得運(yùn)行 STEP7Micro/WIN 的計(jì)算機(jī)與 PLC 之間無法建立起通信。只能使用仿真軟件來進(jìn)行仿真調(diào)試。 仿真調(diào)試的準(zhǔn)備工作第一步：程序編輯好之后，要進(jìn)行編譯。在 STEP7Micro/ 編程軟件（因?yàn)槲宜螺d的仿真軟件只支持 版本的）中選擇菜單“PLC（P） ”，并選擇其下拉菜單“全部編譯”即可，如圖 41：圖４－1 程序的編譯第二步：執(zhí)行菜單命令“文件”　“導(dǎo)出” ，在彈出的對(duì)話框中輸入導(dǎo)出的ASCLL 文本文件的文件名，默認(rèn)的文件擴(kuò)展名為“awl” ，如圖 42：圖 4－2 程序的導(dǎo)出26第三步：仿真軟件的設(shè)置。打開仿真軟件后，執(zhí)行菜單命令“配置”　　“CPU型號(hào)” ，在“CPU 型號(hào)” 對(duì)話框的下拉列表中選擇 CPU 的型號(hào)為 CPU226（與編程軟件選擇的 CPU 一致） ，使用 CPU 的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)地址 (2)，見圖 43。CPU 模塊右邊空的方框是擴(kuò)展模塊的位置，雙擊緊靠已配置的模塊右側(cè)的方框，在出現(xiàn)的“配置擴(kuò)展模塊”對(duì)話框中選擇需要添加的模塊，此處我選擇兩個(gè)擴(kuò)展模塊：數(shù)字量擴(kuò)展模塊 EM222 和模擬量擴(kuò)展模塊 EM231。圖 43 CPU 設(shè)置第四步：下載程序。點(diǎn)擊仿真軟件工具條中左邊第 2 個(gè)按鈕，一般選擇下載全部塊，按[ 確定]按鈕后，在“ 打開”對(duì)話框中選擇要下載的“*.awl”文件。下載成功后，CPU 模塊中間會(huì)顯示下載的程序的名稱，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)下載的程序代碼文本框，可關(guān)閉該文本框。第五步：模擬調(diào)試程序。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 CPU 模塊下面的開關(guān)板上的灰色小開關(guān)，可使小開關(guān)的手柄向上，觸點(diǎn)閉合，PLC 對(duì)應(yīng) 的 LED（發(fā)光二極管）變?yōu)榫G色。 ，再點(diǎn)擊一次可使其手柄向下，觸點(diǎn)斷開。帶輸入的數(shù)字量擴(kuò)展模塊下面也有小開關(guān)。與用“真正”的 PLC 做實(shí)驗(yàn)相同，對(duì)于數(shù)字量控制，在 RUN 模式下用開關(guān)切換各小開關(guān)的通斷狀態(tài)，改變 PLC 的輸入變量的狀態(tài)，通過 LED 觀察 PLC 輸出點(diǎn)的狀態(tài)變化，可以了解程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。另外還通過仿真軟件中命令“查看” “內(nèi)存監(jiān)視”來了解程序的執(zhí)行情況如圖 44，圖中“21”表示二進(jìn)制值 1。使用內(nèi)存監(jiān)視的方法適用于位存儲(chǔ)器(M)\特殊位存儲(chǔ)器(SM)\定時(shí)器 \計(jì)數(shù)器等。27圖 44 仿真軟件中的內(nèi)存監(jiān)視 仿真調(diào)試 系統(tǒng)初始化程序及主程序調(diào)試第一步：測(cè)試程序的起停是否符合要求。在仿真軟件中下載程序后，點(diǎn)擊工具欄的綠色三角形按鈕，可切換到運(yùn)行模式。在運(yùn)行模式下，點(diǎn)擊 (啟動(dòng)按鈕)，則（循環(huán)開始指示燈）的 LED 亮；點(diǎn)擊 （手動(dòng)開始） ，各電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)燈(\\\\\)沒有亮，這是因?yàn)椴痪邆溟_始條件：攪拌機(jī)在上限位且石料箱和沙料箱放料閘門關(guān)，點(diǎn)擊 （攪拌機(jī)上限位）\（石料箱閘門）\（沙料箱放料閘門） ，使其閉合，則各電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)燈亮。程序繼續(xù)運(yùn)行，點(diǎn)擊（運(yùn)行完本次循環(huán)后停止） ，程序繼續(xù)運(yùn)行，不受干擾；點(diǎn)擊 （緊急停止） ，則所有輸出信號(hào)燈滅。從而可以看出起停符合要求。第二步：測(cè)試各電機(jī)的起停是否符合要求。點(diǎn)擊手動(dòng)開始按鈕，并適時(shí)點(diǎn)擊各行程開關(guān)及閘門狀態(tài)開關(guān)，測(cè)試各個(gè)電機(jī)是否能夠正常起停。第三步：產(chǎn)生“所有配料都放入攪拌機(jī)”信號(hào)的程序調(diào)試。該信號(hào)的產(chǎn)生對(duì)攪拌站的正常運(yùn)行有著極其關(guān)鍵的作用，該信號(hào)的調(diào)試可使用內(nèi)存監(jiān)視來實(shí)現(xiàn)。圖 45 為使用仿真軟件中的內(nèi)存監(jiān)視功能實(shí)現(xiàn)調(diào)試：28圖 45圖中 、 都是用相應(yīng)電機(jī)信號(hào)的下降沿實(shí)現(xiàn)置位，用 信號(hào)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 報(bào)警程序的調(diào)試 第一步：按下 （試燈、試鈴按鈕） ，則 （報(bào)警玲聲） 、（攪拌機(jī)故障指示燈）……（翻斗機(jī)故障指示燈）全部變亮，否則為錯(cuò)誤，須進(jìn)行修改。第二步：第一步調(diào)試正確的情況下，按下相應(yīng)的模擬故障按鈕，看對(duì)應(yīng)的指示燈是否閃爍、（報(bào)警玲聲）是否亮，否則為錯(cuò)誤，須進(jìn)一步修改。第三步：第二步調(diào)試正確的情況下，按下 （消鈴按鈕） ，則 （報(bào)警玲聲）滅，相應(yīng)的故障指示燈轉(zhuǎn)為常亮，否則為錯(cuò)誤。第四步：第三步調(diào)試正確的情況下，使產(chǎn)生故障的觸點(diǎn)斷開，則相應(yīng)指示燈滅，否則為錯(cuò)誤。報(bào)警電路部分梯形圖如圖 46：29圖 46 報(bào)警電路部分梯形圖 模擬量處理本程序設(shè)計(jì)中的模擬量輸入量為壓力，模擬量首先被傳感器和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓（0～10v） ，PLC 用 A/D 轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量存儲(chǔ)在 AIW2 和 AIW4 中，然而，要在程序設(shè)計(jì)中應(yīng)用，特別要在仿真軟件中應(yīng)用，還得進(jìn)一步處理，我選用字比較指令在程序中實(shí)現(xiàn)其功能，并可在仿真軟件中使用。如圖 47 所示：30圖 47 用比較指令處理模擬量另外,模擬量的處理還可先將給定值或 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的整數(shù)值由 16 位整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù),然后將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為 ～ 之間的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù),參看以下語句表:XORD AC0, AC0 //將整數(shù)值由 16 位整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)MOVW AIW0, AC0LDW= AC0, +0JMP 0NOTORD 16FFFF0000, AC0LBL 0DTR AC0, AC0 /R , AC0 //將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為 ～ 之間的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)MOVD AC0, VD200 小結(jié)本章通過仿真軟件對(duì)初始化程序及報(bào)警程序進(jìn)行了調(diào)試和修改，使得程序更加符合設(shè)計(jì)的要求。315 結(jié)論與展望本文從混凝土攪拌站的產(chǎn)生、發(fā)展、結(jié)構(gòu)及工藝流程和軟件設(shè)計(jì)的介紹分析開始進(jìn)行了全局的研究設(shè)計(jì)，第二章接著分析了混凝土攪拌站測(cè)控系統(tǒng)的具體計(jì)量機(jī)構(gòu)、控制方式，并提出了基于集散控制系統(tǒng)的攪拌站控制方式。最后對(duì)集散控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并基于集散控制系統(tǒng)對(duì)混凝土攪拌站的測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了總體布置。并且對(duì)稱重系統(tǒng)現(xiàn)狀和構(gòu)造進(jìn)行了分析，然后對(duì)其主要組成部分稱重傳感器及其變送器的原理、結(jié)構(gòu)、選擇設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，最后對(duì)稱重系統(tǒng)進(jìn)行了選型，并給出其結(jié)構(gòu)和功能。第三章對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制站 PLC 的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹，并針對(duì)攪拌站的電氣輸入輸出的點(diǎn)，對(duì) PLC 進(jìn)行選型。結(jié)合攪拌站的控制流程，利用西門子梯形圖編程語言，進(jìn)行 PLC 程序的設(shè)計(jì)。對(duì)測(cè)控系統(tǒng)操作員站和工程師站的工控機(jī)進(jìn)行選型，并以工控的組態(tài)王 為平臺(tái)，進(jìn)行工控機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。 但是由于作者的水平有限和時(shí)間問題，期望的控制系統(tǒng)還有很多問題需要進(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）方便地利用面板按鈕來實(shí)現(xiàn)配料的配比改變需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)； 4)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)。 采用 S7200 PLC 和配料控制器控制混凝土攪拌站的整個(gè)配料過程簡(jiǎn)化了線路,提高了工作的可靠性,降低了系統(tǒng)的故障率。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)控制總線作為一種智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的開放式、數(shù)字化、雙向串行、多節(jié)點(diǎn)的新興通信總線，在工程中的應(yīng)用日益廣泛。在今后的混凝土攪拌站發(fā)展過程中，集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制總線將逐漸融合，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在誤差補(bǔ)償方面的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步促進(jìn)混凝土生產(chǎn)過程可靠性和混凝土生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率的提高。32致謝 本論文是在覃彥之老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選擇到論文最終完成的每一個(gè)環(huán)節(jié)，覃老師都親臨指導(dǎo)，提出意見并指正，她為此付出了大量的心血和精力。覃老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)創(chuàng)新的工作作風(fēng)使作者受益匪淺。三年來，作者不僅從覃老師那里學(xué)到許多專業(yè)知識(shí)，更重要的是獲取專業(yè)科研前沿和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所有這些都是以后人生生活的重大財(cái)富，在此特向恩師表示由衷的感謝和崇高的敬意。 向桂林工學(xué)院電子與計(jì)算機(jī)系所有的老師們表示衷心的感謝!在論文工作中，得到了覃世鵬、黃宏華、范偉宏、黃雄明等同學(xué)的熱心幫助，與他們的討論與交流，使作者深受啟發(fā)，在此亦向他們表示感謝!33參考文獻(xiàn)[1][M].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，[2] New trends in European readymixed concrete production,United States Patent, Appl. No.:647834, May 15, 1996,1～14[3](樓)綜述(三)[J]，建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，.[4](樓)綜述(四)[J]，建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，[6]朱蘊(yùn)璞，[A].國防工業(yè)出版社，[7]童占榮，[M].工程機(jī)械，2022, (11)[8]曲波，尚圣兵，[M].[9] A method of and device for improving the quality of fresh concrete and preventing adhesion and hardening of fresh concrete in a rotary mixer drum of a concrete mixer truck and of a concrete mixing plant,Canadian Patent Database ( CA 2236627 ), 1～7[10], PLC 的現(xiàn)狀與展望[J].山西電子技術(shù)，1999, ( 3 ).[11]張建文，徐瓊，馮林. PLC 控制系統(tǒng)工作方式的分析和研究[M].華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，2022 ( 03 )[12] 在混凝土攪拌站計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀表，2022 ,(4).[13] PLC 和組態(tài)軟件的攪拌站控制系統(tǒng)[[J].建筑機(jī)械，2022, ( 5 ).[14]李丹，[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化，1995 ( 3 ) .[15]王立明. 基于 PLC 和工控機(jī)的混凝土攪拌站測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 西安建筑科技大學(xué)，2022 (3).[16] 編程及應(yīng)用[M].—2 ：機(jī)械工業(yè)出版社，[17] PLC 應(yīng)用技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，34附錄附錄 1 主程序梯形圖353637383940414243附錄 2 報(bào)警子程序梯形圖444546474