【正文】 、移動(dòng)等等，使畫(huà)面生動(dòng)、直觀。組態(tài)軟件大都由專(zhuān)業(yè)軟件公司開(kāi)發(fā)，提高了系統(tǒng)的成功率和可靠性，減輕了工程開(kāi)發(fā)人員的工作量。組態(tài)軟件正在代替各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的軟件開(kāi)發(fā)，易學(xué)易用，深受工程開(kāi)發(fā)人員的青睞。此外，S7200 系列 PLC 還具有模塊點(diǎn)數(shù)密度高，結(jié)構(gòu)緊湊，性?xún)r(jià)比高，性能優(yōu)越，裝卸方便等優(yōu)點(diǎn)。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。其模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、和易于實(shí)現(xiàn)分布，易于用戶(hù)掌握等特點(diǎn)使得 S7200 成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務(wù)的方便又經(jīng)濟(jì)的方案。 22 個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出。 本系統(tǒng)需要配置的 I/O 點(diǎn)如下: 2 個(gè)模擬量輸入。 PLC 的開(kāi)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。開(kāi)關(guān)輸入量有:系統(tǒng)開(kāi)關(guān)按鈕；攪拌機(jī)（翻斗門(mén)）的上限位、下限位；沙料箱、石料箱閘門(mén)開(kāi)關(guān)。 本系統(tǒng)中的稱(chēng)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)。通常的開(kāi)關(guān)量輸出模塊類(lèi)型有繼電器輸出、可控硅輸出和晶體管輸出。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。③開(kāi)關(guān)量輸入模塊。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。通常，獨(dú)立式的點(diǎn)均價(jià)格較高，如果實(shí)際系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)之間不需隔離可考慮選擇后兩種。確定 PLC 的型號(hào)以后，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。進(jìn)行 PLC 選型時(shí)，不要盲目地追求過(guò)高的性能指標(biāo)。 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。大型 PLC 掃描時(shí)間在 1 ms/kb 以下，而系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間約為 2 倍的掃描周期。一般而言，小型 PLC 掃描時(shí)間為 1020ms/kb。而大型 PLC 一般都有各種標(biāo)準(zhǔn)的通信模塊可供選擇。 PID, A/D, D/A、位控功能一般只有大、中型 PLC 才有。當(dāng)控制對(duì)象 I/O 點(diǎn)在 500 點(diǎn)以上時(shí)就必須選用大型 PLC。13 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)。程序執(zhí)行的時(shí)間。影響 I/O 滯后的主要原因有:輸入濾波器的慣性。但是對(duì)某些 I/O 快速響應(yīng)的設(shè)備，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施。PLC 的掃描時(shí)間取決于掃描速度和用戶(hù)程序長(zhǎng)短。換言之，輸入輸出的狀態(tài)保持一個(gè)掃描周期。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。PLC 的串行工作方式避免了繼電器控制系統(tǒng)中觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)和時(shí)序失配的問(wèn)題。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。 ③程序處理 程序執(zhí)行完以后，將輸出映像寄存器，即器件映像寄存器中的 Y 寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿(mǎn)足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。在程序執(zhí)行時(shí)，輸入映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，其12映像寄存器的內(nèi)容也不發(fā)生變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。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。在 PLC 處于運(yùn)行(RUN)狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作 [11]。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。STOPRUN內(nèi)部處理通信操作輸入處理程序執(zhí)行輸出處理CPU 運(yùn)行方式更新時(shí)鐘和特殊寄存器電源 ONCPU 正常否 ?執(zhí)行自診斷112存放自診斷錯(cuò)誤結(jié)果致命錯(cuò)誤?CPU 強(qiáng)制為 STOP2圖 32 PLC 循環(huán)掃描工作方式 這個(gè)工作過(guò)程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。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。監(jiān)控界面友好，簡(jiǎn)潔明快。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。103 混凝土攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則及步驟 [17]任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。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。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(chēng)重傳感器的運(yùn)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 24：9圖 24 HLF(1)型方懸臂梁壓力傳感器F 型傳感器具有 % 的精度等級(jí)、2mv/v 的靈敏度、% 的非線性、士%、%F. S 的滯后和重復(fù)性、%F. S/100℃的零點(diǎn)輸出溫度影響和額定輸出溫度影響、15V (DC)的最大工作電壓，其額定載荷則為1～20T?；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(chēng)量范圍最大，一般為 50kg～4500kg。工程機(jī)械攪拌設(shè)備用稱(chēng)重傳感器的選型既要考慮混凝土攪拌樓站稱(chēng)重系統(tǒng)的基本要求，又要兼顧稱(chēng)重傳感器的運(yùn)行環(huán)境，還要削弱那些對(duì)稱(chēng)重傳感器有重要影響的因素，合理地選擇使用傳感器。壓力傳感器是稱(chēng)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(chēng)重儀表顯示重量值，供控制或報(bào)警等使用。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括骨料放料電磁法閥、水泥放料電磁法閥、水泵閥門(mén)、添加劑放料電磁閥、送料電機(jī)、攪拌電機(jī)等。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。 電控系統(tǒng)的構(gòu)成電控系統(tǒng)由 PLC、智能元件、傳感器、中間繼電器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，如圖 22：6RS232打印機(jī) PCPLC傳感器 智能元件中間繼電器執(zhí)行機(jī)構(gòu)混凝土攪拌站 圖 22 電控系統(tǒng)構(gòu)成 PLC 采用德國(guó)西門(mén)子 SIMATIC 系列產(chǎn)品。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)。傳感器的裝設(shè)，電子秤的秤斗采用三點(diǎn)懸掛，在每套懸掛裝置的中部各裝有一個(gè)傳感器。 為了適應(yīng)各種不同的物料，秤斗在構(gòu)造上略有不同。稱(chēng)量的不精確將對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)又要滿(mǎn)足一定的生產(chǎn)率。一套完整的稱(chēng)量設(shè)備包括貯料斗、給料設(shè)備(閘門(mén)或給料機(jī))和稱(chēng)量設(shè)備等。稱(chēng)量配料的精度對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著很大的影響。閘門(mén)的類(lèi)型很多，但在混凝土攪拌裝置中最常用的是扇形閘門(mén)，它由壓縮空氣缸來(lái)操縱，骨料(石子和砂)都是采用閘門(mén)給料。閘門(mén)控制貯料斗卸料口的開(kāi)啟和關(guān)閉的，大多是氣動(dòng)的，其構(gòu)造簡(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。圓形貯斗又叫筒倉(cāng)。根據(jù)制作貯料斗所用的材料不同，貯料斗分為鋼貯斗、鋼筋混凝土貯斗、木貯斗等。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。 2）料斗設(shè)備料斗設(shè)備由貯料斗、卸料設(shè)備(閘門(mén)、給料機(jī)等)和一些其它附屬裝置組成。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， 。 程序的調(diào)試通過(guò)仿真軟件對(duì)初始化程序、報(bào)警程序、斷電保護(hù)程序進(jìn)行調(diào)試和修改，使得程序更加符合設(shè)計(jì)的要求。 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(chēng)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。在“十五”乃至 2022 年期間，我國(guó)要建設(shè)一大批大型煤礦、油田、電站、機(jī)場(chǎng)、港口、高速鐵路、高等級(jí)公路等重點(diǎn)工程，同時(shí)也要進(jìn)行大量的城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，這都需要大量的混凝土。二是八十年代末到九十年代初“發(fā)展一站三車(chē)(即混凝土攪拌樓(站)、混凝土攪拌輸送車(chē)、臂架式混凝土泵車(chē)和散裝水泥車(chē))，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。國(guó)內(nèi)大型混凝土攪拌站生產(chǎn)廠商包括:三一重工、珠海志美、上海華建、南方路機(jī)等。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。我國(guó)混凝土攪拌站(樓)的研制是從 50 年代開(kāi)始的，在其發(fā)展過(guò)程中，型式的選取和主要技術(shù)參數(shù)基本上是根據(jù)用戶(hù)要求和參考國(guó)外產(chǎn)品的自由狀態(tài)。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。隨后，美國(guó)于 1913 年，法國(guó)于 1933 年建立了自己的攪拌站?？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。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(shí)的加強(qiáng)，為了減少城市噪音和污染，交通和建筑竹理部門(mén)要求施工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。PLC 在控制領(lǐng)域的應(yīng)用是保持了廣泛的增長(zhǎng)趨勢(shì)。隨后，在二十世紀(jì)七十至八十年代一直簡(jiǎn)稱(chēng)為 PC。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。I基于 PLC 的混凝土攪拌站控制及監(jiān)控程序設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄1 緒 論 .....................................................................................................................................1 選題背景及意義 ..............................................................................................................1 混凝土攪拌機(jī)的現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析 [1][2] ....................................................................1 本論文的主要工作 ..........................................................................................................2 混凝土攪拌站系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................