【正文】 應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。第三章 攪拌站電控制設(shè)計方案 控制系統(tǒng)設(shè)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(shè)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。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(jì)、使用及維修方便。4．應(yīng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC的型號、I／O點數(shù)和存儲器容量等內(nèi)容時，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。2. 確定輸入、輸出設(shè)備。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。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(hù)和互鎖程序。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。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。1內(nèi)部處理 CPU檢查主機(jī)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。如自珍正常，則繼續(xù)向下掃描。完成數(shù)據(jù)通信任務(wù)。3輸入掃描處理 輸入掃描又稱輸入采樣。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。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。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(fù)載。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。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。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?；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。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。F型傳感器采用剪切結(jié)構(gòu)，抗偏載、抗側(cè)向能力強(qiáng)，具有動態(tài)響應(yīng)快、綜合精度高、防塵、防潮、防水性能好的特點。 變頻器的選擇[3]根據(jù)混凝土攪拌機(jī)的電機(jī)負(fù)載較大，選擇FRA700型號的變頻器。三菱FRA700系列變頻器具有高水準(zhǔn)的驅(qū)動性能。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。鑒于這種情況，提出基于MCGS的攪拌設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的構(gòu)想。有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點。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(yīng)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(jī)界面等專用設(shè)備。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(xí)慣和要求。攪拌站開始進(jìn)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(jìn)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。在混凝土所需的各種材料計量完畢后，攪拌機(jī)進(jìn)行高速攪拌。在石料、砂料的稱重計量時，系統(tǒng)用分別控制兩個門快達(dá)到關(guān)門預(yù)定值(配方值落差)后關(guān)閉卸料門，稱量斗在下料的是時候啟動振動器，將粘附在料斗壁上的材料震掉，加強(qiáng)稱量精度。由于整臺設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性較強(qiáng)，控制系統(tǒng)中，每一個動作的前后時序性都有嚴(yán)格的要求，且到達(dá)某個狀態(tài)時，必須保證與這一狀態(tài)有關(guān)的動作全部完成，才可以進(jìn)入下一個狀態(tài)，因此必須通過設(shè)備上安裝的限位開關(guān)和傳感器對各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。由于變送器輸出的是并行BCD碼，所以需經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，存儲在PLC的數(shù)據(jù)寄存器中。本文使用計時器代替稱重量。 3)由于秤斗上粘附的原料會使稱重產(chǎn)生偏差，在秤量斗上加裝振動器，使其完全下料。選擇斷電保持寄存器D200~D511，只要不改寫其中的數(shù)據(jù)，原有的數(shù)據(jù)就會保持不變，電源接通或斷開，PLC運行與否都不會改變其中的數(shù)據(jù)。報警使用蜂鳴器。閥門未打開報警和完成鈴聲提示流程如圖341： 提示和報警流程圖341混凝土攪拌整體流程如圖342： 攪拌整體流程圖342 PLC程序設(shè)計 PLC I/O表 如圖351：I/0表X0SB1啟動Y0KA1傳送帶X1SB2手動Y1KA2石料倉門X2SB3自動Y2KA3砂料倉門X3SB4急停Y3KA4石砂秤倉門X4SB5消鈴按鈕Y4KA5水泥螺旋運輸機(jī)X5KH熱保護(hù)Y5KA6添加劑螺旋運輸機(jī)X6SQ1稱重料斗放料檢測Y6KA7水泵X7SQ2攪拌機(jī)上限Y7KA8攪拌機(jī)放料X10SQ3攪拌機(jī)下限Y10KA9振動器X11SQ4攪拌機(jī)放料檢測Y11KA10故障報警X12SQ5攪拌放料Y12KA11完成鈴聲　　Y13KA12變頻器　　　Y20STF攪拌機(jī)正轉(zhuǎn)　　　Y21STR攪拌機(jī)反轉(zhuǎn)　　　Y22RH高速　　　Y23RM中速　　　Y24RL低速　　　Y25　　　　　Y26　　 PLC I/O表圖351 PLC和變頻器的接線圖352。 觸摸屏控制畫面 觸摸屏畫面按照實際生產(chǎn)流程布置，有利于操作人員更好的掌握生產(chǎn)過程。 觸摸屏布局圖354觸摸屏控制主程序流程畫面，自動控制量由觸摸屏輸入如圖36：名 稱 表示設(shè)定范圍最小設(shè)定單位設(shè)定值上限頻率Pr10～120Hz120Hz下限頻率Pr2 0～120Hz50Hz3速設(shè)定（高速）Pr4 0～120Hz80Hz3速設(shè)定（中速）Pr5 0～120Hz70Hz3速設(shè)定（低速）Pr6 0～120Hz60Hz加速時間Pr7 0～999s5S減速時間Pr8 0～999s5S操作模式選擇Pr790～4,7,812 變頻器簡單設(shè)置圖36 按照程序調(diào)試步驟。 小結(jié)本章按照電路設(shè)計流程，進(jìn)行了主要元器件的選擇，并按照混凝土攪拌的控制流程設(shè)計了PLC電控程序和MCGS控制畫面。第三章對現(xiàn)場控制站PLC的原理、特點、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹，并針對攪拌站的電氣輸入輸出的點，對PLC進(jìn)行選型。由于作者的水平有限，設(shè)計的控制系統(tǒng)跟實際使用還有很大的差距需要進(jìn)一步深入研究與設(shè)計: ，具體到每一個檢測點。 。加入變頻器增加了攪拌有效率，節(jié)約了電能。滿足了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展的需要。他對我無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。論文的完成過程是以后我以后人生生活的重大財富，在此特向恩師表示由衷的感謝和崇高的敬意參考文獻(xiàn)[1]，中國勞動社會保障出版社 2007.[2] ，北京：中國勞動社會保障出版社，2006[3]王仁祥、 2005年9月附錄1 附錄2for engineering design of generic cabling system for city res