2022年基于PLC的混凝土搅拌机设计.docx

精品学习资源前 言可编程序规律掌握器（ PLC）自它产生以来至今，以其极高地性能价格比以及一系列人所共识地优点，受到越来越多地工程技术人员地重视.它现在被广泛用于汽车生产、石油生 产、IT 制造、家电制造厂等工业掌握系统场所，是现代制造业进展地重要技术之一.它对工业地生产供应了良好地掌握系统，它地广泛使用才使得人民不断增长地物质需求得到有利保障.1969 年美国 DEC 公司研制地第一台 PDP-14 型 PLC.随后，在二十世纪七十至八十岁月始终简称为 PC.由于到 90 岁月，个人运算机进展起来，也简称为PC；可编程序范畴很大， 所 以 美 国AB公 司 首 次 将 可 编 程 序 控 制 器 定 名 为 可 编 程 序 逻 辑 控 制 器（ Programmable Logic Controller），简称为PLC.PLC 在掌握领域地应用是保持了广泛地增长趋势.随着我国经济建设地高速进展，很多大型地基础工程及建筑工程相继开工.建设优质地工程需要高品质地混凝土，而且随着人们环保意识地加强，为了削减城市噪音和污染，交通和建筑处理部门要求施工用地混凝土集中生产和治理.这样不仅要求 ,混凝土地配料精度高， 而目要求生产速度快，因此，混凝土生产过程中搅拌设备自动掌握系统日益受到人们地重视. 可编程掌握器 PLC具有牢靠性高、功能完善、编程简洁且直观，能够有效地补偿继电器控制系统地缺陷 .从 1903 年德国建造世界上第一座预拌混凝土搅拌站以来，商品混凝土作为独立地产业己有 100 多年地历史 .随后，美国于 1913 年，法国于 1933 年建立了自己地搅拌站 .二次大战后，特殊是 60 岁月到 70 岁月，由于各国抓紧进展经济，医治战争地创伤，混凝土搅拌站得到了快速进展 .目前，德国、美国、意大利、日本等国家地搅拌站在技术水平和牢靠性方面处于领先位置 .国外生产地搅拌站一般生产率在50m3/ h300m3/h，对于商品混凝土生产， 搅拌站形式应用比较普遍，特殊在大型工程中被采纳.我国混凝土搅拌站 楼地研制是从50 岁月开头地，在其进展过程中，型式地选取和主要技术参数基本上是依据用户要求和参考国外产品地自由状态 .国标 GB10171-88混凝土搅拌站 楼分类和 GB 10172-88混凝土搅拌站楼技术条件地颁布实施，将混凝土搅拌站楼 地研制和生产纳入了标准治理地轨道， 为其进展奠定了基础 .产品技术标准和预拌混凝土标准地要求中，对于混凝土搅拌站楼地技术指标己达到发达国家水平 .当今国内生产地混凝土搅拌站质量快速提高，逐步取代了进口搅拌站，在国内已经占主导位置，其掌握系统也得到快速进展.国内大型混凝土搅拌站生产厂商包括 :三一重工、珠海志美、上海华建、南方路机等.自八十岁月以来，我国混凝土机械有两次战略性产品结构调整，对行业地进展起到了举足轻重地作用：一是八十岁月初期混凝 土搅拌机地升级换代，由双锥反转型、立轴和卧轴强制式混凝土搅拌机替代鼓筒型搅拌机， 现在这三大系列产品地技术性能己达到国外同类机型地先进水平，从质量到数量上基本满意了国内需求；二是八十岁月末到九十岁月初 “进展一站三车 即混凝土搅拌楼 站、混凝土搅拌输送车、臂架式混凝土泵车和散装水泥车 ，把我国商品混凝土机械搞上去 ”地战略，推动了混凝土机械行业地其次次产品结构调整，反映了混凝土机械行业稳固、连续、全面进展地深层次要求 .经过科研院所和生产企业地共同开发，适时引进国外先进地混凝土泵和混凝土搅拌输送车技术，使我国在商品混凝土机械地设计、制造才能和水平都有了很大提高，一些欢迎下载精品学习资源产品已有批量生产，其技术水平与当今世界水平同步，削减了进口，节省了外汇，取得了较好地经济效益和社会效益 .至今我国要建设一大批大型煤矿、油田、电站、机场、港口、高速铁路、高等级大路等重点工程，同时也要进行大量地城市道路、城镇住宅地开发与建设，这都需要大量地混凝土 .所以现在正是大力进展混凝土机械地大好时机，作为“一站三车 ”中地一站，混凝土搅拌楼 站占有举足轻重地位置 .欢迎下载精品学习资源第一章 混凝土搅拌站介绍1.1 混凝土搅拌站系统概述1.1.1 混凝土搅拌站地组成沙料重量传感器石料重量传感器机沙料箱石料箱放料闸门传送带搅拌机上料时上限位翻斗倒成品时下限位一个全套地搅拌装置是由很多台主机和一些帮助设备组成，它最基本地组成部分有以下五个:运输设备、料斗设备、称量设备、搅拌设备和帮助设备，如图1-1：沙料输送机石料输送机添水水加泥泵剂螺电螺旋机旋输输料料机图 1-1 混凝土搅拌站示意图1） 运输设备运输设备包括骨料运输设备、水泥输送设备以及水泵等. 骨料运输设备有皮带机、拉铲、抓斗和装载机等，其中皮带机是搅拌装置中最常用地骨料运输设备，.水泥输送设备和添加剂输送设备由斗式提升机和螺旋输送机组成.2） 料斗设备料斗设备由贮料斗、卸料设备 闸门、给料机等 和一些其它附属装置组成 .料斗设备在生产中起着中间仓库地作用，用来平稳生产.在混凝土搅拌装置中，用料斗设备协作自动秤进 行配料.所以，它是工艺设备地组成部分，并不是大宗物料地贮存场所.依据制作贮料斗所用地材料不同，贮料斗分为钢贮斗、钢筋混凝土贮斗、木贮斗等；从欢迎下载精品学习资源形状上分，常用地有方形和圆形 .圆形贮斗又叫筒仓 .给料机和闸门都是贮料斗地卸料设备 .闸门掌握贮料斗卸料口地开启和关闭地，大多是气动地，其构造简洁，卸料才能大，但是只有当物料是完全松散状态时，才能比较匀称地控制料流 .而采纳给料机卸料时，就比较简洁掌握匀称地卸料，给料机都是电动地 .闸门地类型很多，但在混凝土搅拌装置中最常用地是扇形闸门，它由压缩空气缸来操纵，骨料 石子和砂都是采纳闸门给料 .3） 称量设备称量配料设备是混凝土生产过程中地一项重要工艺设备，它掌握着各种混合料地配比. 称量配料地精度对混凝土地强度有着很大地影响.因此，精确、高效地称量设备不仅能提高 生产率，而且是生产优质高强混凝土地牢靠保证.一套完整地称量设备包括贮料斗、给料设 备闸门或给料机 和称量设备等 .对称量设备地要求，第一是精确，其次是快速.称量地不精确将对混凝土地强度产生很大地影响，同时又要满意肯定地生产率.称量设备从构造上可分 为杠杆秤和电子秤等，其中，杠杆秤已经被剔除.为了适应各种不同地物料，秤斗在构造上 略有不同 .水泥秤斗是圆形地，骨料秤斗是长方形地，而水等液体地秤斗是圆形地，斗门设有橡皮垫，以保证密封.传感器地装设，电子秤地秤斗采纳三点悬挂，在每套悬挂装置地中部各装有一个传感器 .4） 搅拌设备即一般地混凝土搅拌机，没有提升装置和供水装置.其设计技术很成熟，在搅拌站设计中，一般采纳标准搅拌机 .例如，目前国内厂家基本都使用双卧轴强制式搅拌机，此搅拌机搅拌才能强，搅拌匀称、快速，生产率高，对于干硬性、塑性及各种配比地混凝土，均能达 到良好地搅拌成效 .1.1.2 电控系统地构成电控系统由 PLC、智能元件、传感器、中间继电器和执行机构等构成，如图1-2：传感器智能元件混 凝 土搅拌站执行机构中间继电器PLCRS-232打印机PC图 1-2 电控系统构成1、PLC 采纳三菱 FX2n 系列产品 .它具有兼容性好和牢靠性高地特点，为搅拌站地整个电控系统带来了高质高品地性能，也有利于用户今后对搅拌站地更新与扩展，我设计地混凝 土搅拌机地 PLC 外部接线图 2.7 中 2-4.2、智能元件主要是指集显示、变送和掌握于一体地配料掌握器.它有一个 0 5V 地模拟输出接口板，其模拟部分精度适合于0.2% , 0.1 %、0.05%包装秤使用 .3、传感器主要包括称重传感器和行程开关等.欢迎下载精品学习资源4、执行机构包括骨料放料电磁法阀、水泥放料电磁法阀、水泵阀门、添加剂放料电磁阀、送料电机、搅拌电机等 .1.1.3 称重传感器地挑选混凝土搅拌站掌握系统主要采集地是各种物料地重量信号，故本系统选用地是压力传感器.压力传感器是称重系统中地重要组成部分，由各种压力敏锐元件将被测物重量信号转换成简洁测量地电信号输出，给称重外表显示重量值，供掌握或报警等使用.影响称重传感器选型地因素：称重传感器选型应考虑过负荷因素牢靠性传感器地防护等级搅拌站地规模和工作类型称重传感器地精确度称重传感器地选型应充分考虑以上一些因素外，仍应尽可能兼顾结构简洁、体积小、重量轻、价格廉价、易于修理、易于更换等条件 .工程机械搅拌设备用称重传感器地选型既要考虑混凝土搅拌楼站称重系统地基本要求， 又要兼顾称重传感器地运行环境，仍要减弱那些对称重传感器有重要影响地因素，合理地挑选使用传感器 .依据不同类型和规模地搅拌设备选用相应地传感器 .混凝土搅拌站要求地传感器额定载荷从1kg4000kg 不等，骨料传感器地称量范畴最大，一般为 50kg 4500kg；外加剂传感器地额定载荷最小，一般不超过50kg.综合分析了传感器地量程和范畴、线性度、灵敏度和辨论率后，并且依据搅拌站中称重传感器地运行环境，选用地是 HL-F1 型方悬臂梁高精度压力传感器，如图1-3：图 1-3 HL-F1型方悬臂梁压力传感器F 型传感器具有0.05%F.S 地精度等级、 2mv/v 地灵敏度、 0.05%F.S 地非线性、士0.05%F.S/30min地蠕变和蠕变复原、 0.05%F. S地滞后和重复性、 0.02%F. S/100地零点输出温度影响和额定输出温度影响、 15V DC 地最大工作电压，其额定载荷就为120T.F 型传感器采纳剪切结构，抗偏载、抗侧向才能强，具有动态响应快、综合精度高、防尘、防潮、防水性能好地特点 .特殊适合于恶劣环境，如建筑、水利、化工、电力、港口等行业地工程机械，如搅拌站、打桩机、配料秤、料斗秤等.欢迎下载精品学习资源1.2 混凝土搅拌站掌握系统设计1.2.1 掌握系统设计地基本原就及步骤任何一种掌握系统都是为了实现被控对象（生产设备或生产过程）地工艺要求，以提高生产效率和产品质量 .再设计掌握系统时，应遵循以下基本原就：最大限度地满意被控对象地掌握要求.设计前，要深化现场进行调查争论，收集资料，并与机械部分地设计人员和实际操作人员亲密协作共同拟定电气方案，协同解决实际中出 现地各种问题 . 在满意掌握要求地前提下，力求使掌握系统简洁、经济、使用及爱护便利.监控界面友好，简洁明快 . 保证掌握系统地安全、牢靠 . 考虑到生产地进展和工艺地改进，在挑选PLC 容量及 MCGS 监控点时，应当留有余量 .掌握系统设计地一般步骤如图 1-4 所示：确定 掌握 对象 和掌握任务PLC 及组态软件地挑选I/O 及监控地址安排软件设计及模拟调试电气系统设计硬件组装联机调试修改软件或硬件通电试验N符 合 控 制 要求？正确？NY编制技术文章Y现场安装调试交付使用图 1-4 PLC掌握系统设计流程图1.2.2 PLC 地工作原理PLC 采纳循环扫描地工作方式，其扫描过程如图1-5 所示.欢迎下载精品学习资源1电源 ON内部处理CPU 正常否 .2通信操作存放 自诊 断错 误更新时钟和特殊寄存器致命错误 .CPU运行方式STOPRCPU强制为 STOP输入处理程序执行2输出处理执行自诊断1图 1-5 PLC循环扫描工作方式这个工作过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段. 全过程扫描一次所需地时间称为扫描周期.内部处理阶段， PLC 检查 CPU 模块地硬件是否正常，复位监视定时器等 .在通信操作服务阶段， PLC 与一些智能模块通信、响应编程器键入 地命令，更新编程器地显示内容等，当PLC 处于停 STOP状态时，只进行内部处理和通信服务操作等内容 .在 PLC 处于运行 RUN 状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，始终循环扫描工作 .输入处理输入处理也叫输入采样 .在此阶段，次序读入全部输入端子地通断状态，并将读入地信息存入内存中所对应地映像寄存器.在此输入映像寄存器被刷新接着进入程序执行阶段.在程序执行时，输入映像寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映像寄存器地内容也不发生变化，只有在下一个扫描周期地输入处理阶段才能被读入信息.程序执行依据 PLC 梯形图程序扫描原就，按先左后右先上后下地步序，逐句扫描，执行程序.但遇到程序跳转指令，就依据跳转条件是否满意来打算程序地跳转地址.从用户程序涉及到输入输出状态时， PLC 从输入映像寄存器中读出上一阶段采入地对应输入端子状态，从输出映像寄存器读出对应映像寄存器地当前状态，依据用户程序进行规律运算，运算结果再存入有关器件寄存器中，对每个器件而言，器件映像寄存器中所寄存地内容，会随着程序执行过程而变化.程序处理程序执行完以后，将输出映像寄存器，即器件映像寄存器中地Y 寄存器地状态，在输欢迎下载精品学习资源出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出掌握信号，驱动外部负载 .PLC 地扫描既可按固定地次序进行，也可按用户程序所指定地可变次序进行 .这不仅由于有地程序不需要每扫描一次就执行一次，而且也由于在一些大系统中需要处理地 I/O 点数多，通过支配不同地组织模块，采纳分时分批扫描地执行方法，可缩短循环扫描地周期和提高掌握地实时响应性 .循环扫描地工作方式是PLC 地一大特点，也可以说 PLC 是“串行 ”工作地，这和传统地继电器掌握系统 “并行”工作有质地区分 .PLC 地串行工作方式防止了继电器掌握系统中触点竞争和时序失配地问题 .由于 PLC 是扫描工作过程，在程序执行阶段即使输入发生了变化，输入状态映像寄存器地内容也不会变化，要等到下一周期地输入处理阶段才能转变.暂存在输出映像寄存器中地输出信号，等到一个循环周期终止，CPU 集中将这些输出信号全部输送给输出锁存器.由此可以看出，全部输入输出状态地转变需要一个扫描周期.换言之，输入输出地状态保持一 个扫描周期 .扫描周期是 PLC 一个很重要地指标，小型PLC 地扫描周期一般为十几毫秒到几十毫秒.PLC 地扫描时间取决于扫描速度和用户程序长短.毫秒级地扫描时间对于一般工业设备通常是可以接受地， PLC 地响应滞后是答应地 .但是对某些 I/O 快速响应地设备，就应实行相应地措施 .如选用高速 CPU，提高扫描速度，采纳快速响应模块、高速计数模块以及不同地中断处理等措施削减滞后时间 .影响 I/O 滞后地主要缘由有 :输入滤波器地惯性；输出继电器接点地惯性；程序执行地时间；程序设计不当地附加影响等.1.2.3 可编程掌握器地选用进行 PLC 选型时，应当从以下几个方面进行考虑 :1) I/O 点数问题当掌握对象 I/O 点在 60 点之内， I/O 点数比为 3:2 时选用整体式 小型PLC 较为经济；当掌握对象 I/O 点在 100-300 点左右，选用中小型模块式地较为合理；当掌握对象 I/O 点在500 点以上时就必需选用大型 PLC.2) I/O 类型问题I/O 类型也是打算PLC 选型地重要因素之一，一般而言，多数小型PLC 只具有开关量I/O ； PID, A/D, D/A 、位控功能一般只有大、中型 PLC 才有.3) 联网通信问题联网通讯是影响 PLC 选型地重要因素之一，多数小型机供应较简洁地RS-232 通讯口， 少数小型 PLC 没有通讯功能 .而大型 PLC 一般都有各种标准地通信模块可供挑选.4) 系统响应时间问题系统响应时间也是影响 PLC 选型地重要因素之一 .一般而言，小型 PLC 扫描时间为 10- 20ms/kb；中型 PLC 扫描时间在 10ms/kb 以下；大型 PLC 扫描时间在 1 ms/kb 以下，而系统响应时间约为 2 倍地扫描周期 .5) 牢靠性问题应从系统地牢靠性角度，打算PLC 地类型和组网形式，比如对牢靠性要求极高地系欢迎下载精品学习资源统，可考虑选用双 CPU 型 PLC 或冗余掌握系统 /热备用系统 .6) 程序存贮器问题在 PLC 选型过程中， PLC 内存容量、型式也是必需考虑地重要因素.通常地运算方法是:I/O 点数×8开关量 +100×模拟量通道数 模拟量 +120×1+采样点数 ×0.25 多路采样掌握 .进行 PLC 选型时，不要盲目地追求过高地性能指标.另外， I/O 点数，存贮容量应留有肯定地余量以便实际工作中地调整 .确定 PLC 地型号以后，就必需对各种模块进行选型，开关量模块地选型主要涉及到如下几个问题 :外部接线方式问题 .I/O 模块一般分为独立式、分组式和汇点式 .通常，独立式地点均价格较高，假如实际系统中开关量输入信号之间不需隔离可考虑挑选后两种.点数问题 .前面所说，点数是影响PLC 选型地重要因素，同样在进行I/O 模块地选型时也必需依据详细点数地多少挑选恰当地I/O 模块.一般而言，点数多地点均价就低.开关量输入模块 .通常地开关量输入模块类型有有源输入、无源输入、光电接近传感器等输入 .进行开关量输入模块地选型时必需依据实际系统运行中地要求综合考虑.开关量输出模块 .通常地开关量输出模块类型有继电器输出、可控硅输出和晶体管输出.在开关量输出模块地选型过程中，必需依据实际系统运行要求及要求输出地电压等级进行相应地选型 .本系统中地称重系统主要为电子秤，它们所供应地模拟量和其它一些安全监测传感器所供应地开关量，作为 PLC 精确掌握地依据 .模拟输入量包括砂料、石料等重量 .开关输入量有 :系统开关按钮；搅拌机（翻斗门）地上限位、下限位；沙料箱、石料箱闸门开关；各种机器故障；报警销铃；手动回零等.PLC 地开关量输出有 : 搅拌机、石料输送机、沙料输送机、水泥螺旋输送机、水泵、添加剂螺旋输送机、翻斗机、传送带等 .这些信号经功率放大后驱动相应地执行机构.本系统需要配置地 I/O 点如下:19 个开关量输入；22 个开关量输出 .依据对上述掌握任务地分析，本工程挑选了微软公司研发地地模块化中小型PLC 系统FX2n，它能满意中等性能要求地应用，应用领域相当广泛.其模块化、无排风扇结构、和易 于实现分布，易于用户把握等特点使得它成为各种从小规模到中等性能要求掌握任务地便利又经济地方案 .FX2n 系列所具有地多种性能递增地CPU 和丰富地且带有很多便利功能地I/O 扩展模块，使用户可以完全依据实际应用挑选合适地模块.当任务规模扩大并且愈加复杂 时，可随时使用附加地模块对PLC 进行扩展 .FX2n 所具备地高电磁兼容性和强抗振动，抗冲击性，更使其具有最高地工业环境适应性.此外， FX2n 系列 PLC 仍具有模块点数密度高，结构紧凑，性价比高，性能优越，装卸便利等优点 .欢迎下载精品学习资源其次章 混凝土搅拌站 PLC 程序设计2.1 混凝土搅拌站 PLC 程序设计思想为了使 PLC 完成混凝土搅拌站整个生产过程地现场掌握功能， PLC 需要采集各秤地重量信号及其它传感器和行程开关供应地开关量信号，并对此进行处理后，输出对电磁阀、电动机等各执行机构地掌握信号，其详细细节如下 :1) 石料斗秤、沙料斗秤等由称重传感器感应地信号分别经称重变送器进入 PLC.由于变送器输出地是并行 BCD 码，所以需经过程序转换成二进制码，储备在 PLC 地数据寄存器中 . 然后经过 PLC 程序处理 .2) 各秤斗称量时，达到设定值时停止给料 .3) 由于秤斗上粘附地原料使称重产生偏差，所以需要进行去皮处理 .去皮时， PLC 登记此时地重量，此重量即为基准零点 .在称量时用总重量减去基准零点值，得到地就是原料地准确重量.4) 考虑到有可能因突然停电造成配料停止，为了不使已经配好地原料铺张，己经配好地原料地重量需要具有停电爱护功能，所以在程序中，把这些重量信号存在可断电保持地数据寄存器中 .5) 由于搅拌站运行过程中各送料机及搅拌机等难免不出故障，因此应设计故障报警程序 .2.2 混凝土搅拌装置地工艺流程搅拌站进行混凝土生产时，第一将骨料分别装入各自料仓，然后打开石料和砂料地给料阀门分别将骨料投入到秤斗进行称量，秤斗中地骨料不断增加直到电子秤指示到所要求地重量才掌握下料阀门停止投料，然后启动平皮带和斜皮带将骨料卸入集料斗.在骨料配料地同时,搅拌机也开头搅拌 ,由于同时在利用定时器进行水泥、所需水及外加剂地计量.在混凝土所需地各种材料计量完毕后，掌握集料斗和各秤斗开门，以把各种材料装入搅拌机进行搅拌. 在搅拌机运行了规定地时间后，打开搅拌机地门进行卸料搅拌站地门先半开，再全开 ，完成混凝土生产地一个循环 .在石料、砂料地称重计量时，系统用分别掌握两个门进行快速粗略和慢速精确地计量， 以削减称量时间和称量精度 .同理，对水地计量亦采纳水粗称阀和水精称阀进行掌握，而水泥、粉煤灰和防冻剂等添加剂就由计量螺旋机从各自料仓送入各自秤斗进行计量.由于整台设备生产地连续性较强，掌握系统中，每一个动作地前后时序性都有严格地要求，且到达某个状态时，必需保证与这一状态有关地动作全部完成，才可以进入下一个状 态，因此必需通过设备上安装地限位开关和传感器对各执行机构地状态进行监控.2.3 混凝土搅拌站工作原理混凝土搅拌站分为四个部分 : 砂石给料、粉料 水泥、粉煤灰、膨胀剂等 给料、水与外加剂给料、传输搅拌与储备 . 其工作流程为 2.8 中地程序流程图 , 搅拌机掌握系统上电后 , 进入人-机对话地操作界面 , 系统进行初始化处理 , 其中包括配方号、混凝土等级、坍落度、生欢迎下载精品学习资源产方量等 . 依据称重对各料仓、计量斗进行检测 , 输出料空或料满信号 , 提示操作人员确定是 否启动搅拌掌握程序 . 启动砂、石皮带电机进料到计量斗；打开粉煤灰、水泥罐地蝶阀, 启动螺旋机电机输送粉煤灰、水泥到计量斗；开启水仓和外加剂池地掌握阀使水和外加剂流入计量斗. 计量满意设定要求后开启计量斗斗门 , 配料进入已启动地搅拌机内搅拌混合 , 到设定地时间打开搅拌机门 , 混凝土进入己接料地搅拌车内.2.4 混凝土搅拌站掌握要求1. 先按启动按钮，循环开头指示灯亮 . 再按手动开头按钮，搅拌机处于上限位且石料箱和沙料箱闸门开 .2. 搅拌机开、添加剂螺旋输料机开、水泥螺旋输料机开、水泵电机开、沙料输送机开、石料输送机开 .3. 其中添加剂螺旋输料机开计时30S、水泥螺旋输料机开计时 1800S、水泵电机开计时3000S，这些时间一到全部地配料都放入搅拌机搅拌3000S，配料指示灯亮， 10S 后自动灭， 搅拌时间到搅拌机停止，翻斗机下翻卸混凝土，下翻到下翻限位，翻斗机停止，开头计时1200S，时间一到搅拌机上升，上升到上限位，从而一次循环终止指示灯亮，亮10S 后自动灭.2.5 位储备区（ M）地使用简况表 2-1位储备区（ M ）地使用简况位储备区掌握信号位储备区掌握信号M0循环开头完毕信号M16沙料和石料都放搅拌机搅拌完毕信号M1石料箱放料完信号M17翻斗机停止信号M2沙料箱放料完信号M20石料传感器完毕信号M3关闭传送带信号M21石料传感器完毕信号M4沙料和石料都放搅拌M30闪耀信号M5机信号水泥输送完毕信号M31搅拌机故障消铃信号M6水泵停止送水信号M32石料输送机故障消铃信号M10添加剂输送完毕信号M33沙料输送机故障消铃信号欢迎下载精品学习资源M11全部物料配制完毕信号M12配料完毕指示灯自动灭信号M13完成一次循环指示灯信号M34水泥螺旋输送机故障消铃信号M35水泵故障消铃信号M36添加剂螺旋输送机故障消铃信号欢迎下载精品学习资源M14石料输送完信号M37翻斗机故障消铃信号M15沙料输送完信号以上表格中列出了程序编写过程中使用到地主要位储备区及其掌握地信号.欢迎下载精品学习资源2.6 混凝土搅拌站 I/O 安排表输入值名称表 2-2代号混凝土搅拌站输入 / 输出地址表输出值输入点名称代号输出点启动开头SB1X000循环开头信号灯LD1Y000手动开头SB2X001搅拌机KM1Y001执行完本次循环后停止SB3X002石料输送机KM2Y002紧急停止SB4X003沙料输送机KM3Y003搅拌机下限位SQ5X004水泥螺旋输送机KM4Y004搅拌机上限位SQ6X005水泵KM5Y005石料箱闸门状态SQ7X006添加剂螺旋输送机KM6Y006沙料箱闸门状态SQ8X007翻斗机下翻KM7Y007石料重量（石料重SQ9X010翻斗机上翻KM8Y010量传赶器输入沙料重量（沙料重量传SQ10X011传送带KM9Y011感器输入）报警电路试灯、试铃SB11X017石料箱放料闸门线圈KM10Y012消铃按钮SB12X020沙料箱放料闸门线圈KM11Y013搅拌机故障SB13X021全部配料都放入搅拌LD2Y014机指示灯石料输送机故障SB14X022一次循环终止指示灯LD3Y015沙料输送机故障SB15X023报警玲声指示灯LD4Y020水泥螺旋输送机故障SB16X024搅拌机故障指示灯LD5Y021水泵故障SB17X025石料输送机故障指示LD6Y022灯添加剂螺旋输送机故障SB18X026沙料输送机故障指示LD7Y023灯翻斗机故障SB19X027水泥螺旋输送机故障LD8Y024指示灯水泵故障指示灯LD9Y025添加剂螺旋输送机故LD10Y026障指示灯翻斗机故障指示灯LD11Y027欢迎下载精品学习资源依据 I/O 安排表设计地掌握面板简图如图2-3 所示：图 2-3掌握面板简图该掌握面板地上一排为各输出显示 ,下边一排为各输入欢迎下载精品学习资源2.7 混凝土搅拌站地外部接线图2-4 混凝土搅拌站地外部接线图2.8 系统初始化程序及主程序设计依据工作流程地要求， PLC 掌握程序执行输出动作时，运算机必需己经处于数据地采集与处理状态，因此，需要设定内部帮助继电器标志.只有当运算机复位该标志时， PLC 才能确认运算机已处于所要求地状态，否就必需关断全部输出负载，进入等待.同理，终止时，判定停止条件:全部门、全部阀均己关闭；集料斗和秤斗均为空；本批搅拌终止且 PLC 无输出动作等，系统初始化程序及主程序流程图见图2-5：欢迎下载精品学习资源启动4循环开头指示灯亮？NY手动开头搅拌机在上限位且石N料 箱 和 沙料 箱 放 料 闸 门5关？Y搅添水水沙石搅加泥泵料料拌剂螺电输输机螺旋机送送开旋输开机机输料开开料机机开开沙 料 称 量完毕？石 料 称 量完毕？开 始 计 时0.5 分钟开头计时分钟3开头计时分钟5闸门打开，传送带启动闸门打开，传送带启动欢迎下载精品学习资源0.5分钟到？13 分 钟到？5 分 钟到？沙 料 箱 放料毕？石 料 箱 放料毕？欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所 有 配料 都 放 入搅拌机？开头记录搅拌时间 5 分钟，配料完毕指示灯亮， 10 秒后自动灭搅 拌 时 间到？闸门关闭闸门关闭传 送 带 上 没有物料？传送带关闭欢迎下载精品学习资源搅 拌 机 停止 ， 翻斗 机 下 翻卸 混 凝土21欢迎下载精品学习资源图 2-5主程序流程图2.9 报警电路地设计由于条件有限，报警电路地设计较为简洁，利用I2.1I2.7 作为各电动机故障信号 .程序运行流程图如图 2-6 所示:故障产生欢迎下载精品学习资源故障指示灯亮，报警电铃响按消铃按钮关闭电铃， 报警指示灯变为常亮排除故障报警灯熄灭欢迎下载精品学习资源按 下 试 灯 、试铃按钮图 2-6报警程序运行流程图2.10 断电爱护程序设计由于整个设备地工作流程是连续循环进行地，因此断电之后再起动必需仍旧复原断电前地状态.程序设计挑选具有断电爱护地内部帮助保持继电器和数据，将气缸、电磁阀或电机地运行状态和参数进行储存，实现断电爱护，如图2-7：欢迎下载精品学习资源系统初始化原始配方及掌握参数初始化是否执行断电复原？N5Y调入断电时地状态接上次断电时状态运行一次 循 环 结 束4图 2-7断电爱护程序流程图欢迎下载精品学习资源第三章 程序调试3.1 系统初始化程序及主程序调试第一步：测试程序地起停是否符合要求 .在仿真软件中写入程序后，点击 PLC 中遥控运行/停止，可切换到运行模式 .在运行模式下，点击 X000 启动按钮 ，就 Y000（循环开头指示灯）地 LED 亮,如图 3-1：图 3-1 主程序部分调试点击 X001（手动开头），各电机启动信号灯没有亮，这是由于不具备开头条件：搅拌机在上限位且石料箱和沙料箱放料闸门关，点击X005（搅拌机上限位） X006 （石料箱闸门） X007（沙料箱放料闸门），使其闭合，就各电机启动信号灯亮.如图 3-2：欢迎下载精品学习资源图 3-2主程序部分调试程序连续运行，点击X002（运行完本次循环后停止），程序连续运行，不受干扰；点击 X003（紧急停止），就全部输出信号灯灭 .如图 3-3：图 3-3 主程序部分调试从而可以看出起停符合要求 .其次步：测试各电机地起停是否符合要求 .点击手动开头按钮，并适时点击各行程开关及闸门状态开关，测试各个电机是否能够正常起停 .第三步：产生 “全部配料都放入搅拌机 ”信号地程序调试 .该信号地产生对搅拌站地正常运行有着极其关键地作用，该信号地调试可使用内存监视来实现 .3.1 图中为使用仿真软件中地内存监视功能实现调试：图中 M4、M5、M6 、M0 都是用相应电机信号地下降沿实现置位，用 M11 信号实现复位.3.2 报警程序地调试第一步：按下 X017 （试灯、试铃按钮），就 Y020（报警玲声）、 Y021（搅拌机故障指示灯） Y027 （翻斗机故障指示灯）全部变亮，否就为错误，须进行修改 .测试结果如图 3-4：欢迎下载精品学习资源图 3-4报警程序地部分调试其次步：第一步调试正确地情形下，按下相应地模拟故障按钮，看对应地指示灯是否闪耀、Y020（报警玲声）是否亮，否就为错误，须进一步修改.第三步：其次步调试正确地情形下，按下X020（消铃按钮），就Y020 （报警玲声） 灭，相应地故障指示灯转为常亮，否就为错误.第四步：第三步调试正确地情形下，使产生故障地触点断开，就相应指示灯灭，否就为错误.欢迎下载精品学习资源小结本文从混凝土搅拌站地产生、进展、结构及工艺流程和软件设计地介绍分析开头进行了全局地争论设计，采纳三菱 PLC 和配料掌握器掌握混凝土搅拌站地整个配料过程简化了线路,提高了工作地牢靠性 ,降低了系统地故障率 .随着工业掌握系统地进展，现场掌握总线作为一种智能化现场设备和自动化系统地开放式、数字化、双向串行、多节点地新兴通信总线，在工程中地应用日益广泛 .在今后地混凝土搅拌站进展过程中，集散掌握系统和现场掌握总线将逐步融合，并利用神经网络在误差补偿方面地优势，进一步促进混凝土生产过程牢靠性和混凝土生产质量、生产效率地提高 .欢迎下载精品学习资源致谢本论文是在王老师地尽心指导下完成地，从课题地挑选到论文最终完成地每一个环节，王老师都亲临指导，提出看法并指正，她为此付出了大量地心血和精力.王老师渊博