混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計 課程設(shè)計

1、目錄0前言21課程設(shè)計的任務(wù)和要求31.1 課程設(shè)計的任務(wù)31.2 課程設(shè)計的基本要求32總體設(shè)計42.1 PLC選型42.2 PLC端子連線53PLC程序設(shè)計73.1設(shè)計思想73.2 順序功能圖83.3 PLC梯形圖94程序調(diào)試說明175結(jié)束語196參考文獻(xiàn)200前言 可編程控制器（Programmable Controller）是以微處理器為核心，綜合了微電子技術(shù)，自動化技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置。英文縮寫為PC或PLC。它具有體積小、功能強、程序設(shè)計簡單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點，特別是它的高可靠性和較強的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更得到用戶的好評。因而在機械、能源、

2、化工、交通、電力等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。由于控制對象的復(fù)雜性,使用環(huán)境的特殊性和運行工作的長期連續(xù)性，使得PLC在設(shè)計，結(jié)構(gòu)上具有許多其他控制器所無法相比的特點。如可靠性高，抗干擾能力強；系統(tǒng)設(shè)計周期短；通用性強，使用方便；程序設(shè)計簡單，易學(xué)，易懂；采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便；安裝簡易，調(diào)試方便，維護(hù)工作量??；對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)力強，可進(jìn)行柔性生產(chǎn)等優(yōu)點。由于混凝土系統(tǒng)要求是在工業(yè)環(huán)境下運行，對電氣要求較高，所以選用PLC十分實用。1課程設(shè)計的任務(wù)和要求1.1 課程設(shè)計的任務(wù) （1）混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計 （2）系統(tǒng)由配料部分和攪拌部分組成。

3、如下圖所示 圖1 混凝土配料及攪拌系統(tǒng)示意圖1.2 課程設(shè)計的基本要求配料部分由石料1、石料2、石粉1、石粉2、瀝青的儲料倉與稱料斗組成。5種材料分別由各自的傳感器（脈沖信號）計量放料數(shù)量。配比為6：2：6：2：2. 控制過程如下： 按下啟動鍵后，同時開啟石料1、石粉1和瀝青的料倉電磁閥。并同時對三種材料計數(shù)；當(dāng)石料1計滿后關(guān)閉石料1，開啟石料2；當(dāng)石粉1計滿后關(guān)閉石粉1，開啟石粉2；當(dāng)5種材料都稱量完畢，開啟石料料斗放入石料至其限位傳感器；接著開啟石粉料斗放入石粉至其限位傳感器；最后開啟瀝青料斗放入瀝青至限位傳感器；三個料斗都關(guān)閉后，同時開始攪拌1分鐘，然后開啟攪拌缸閥門漏料至其限位傳感器，

4、關(guān)閉閥門，重新開始上述配料過程。要求：1） 完成上述工作循環(huán)2） 要求有三種工作方式：手動、自動。 3） 連續(xù)時，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報警5秒。2總體設(shè)計2.1 PLC選型因為在設(shè)計程序是有24個輸入口（包括啟動等開關(guān)5個，限位傳感器9個，手動控制開關(guān)10個）和12個輸出口，所以對PLC的CPU有較高的要求，需要更多的I/O端口，所以選用德國西門子公司制作的S7-200系列的可編程控制器CPU 226 AC/DC/繼電器。主要參數(shù)： 本機數(shù)字輸入 ： 24路數(shù)字量輸入本機數(shù)字輸出： 16路數(shù)字量輸出高速計數(shù)器（32位置）：6個脈沖輸出： 2個29KHz脈沖速頻程序空間： 4096字定時器總數(shù)

5、： 256個計時器總數(shù)： 256個2.2 PLC端子連線圖2 I/O端子分配圖圖3 PLC外部接線圖3PLC程序設(shè)計3.1設(shè)計思想此次課程設(shè)計，研究混凝土配料及其攪拌系統(tǒng)設(shè)計。首先，要注意系統(tǒng)主要控制的是石料，石粉與瀝青的釋放時機，其次，要注意達(dá)到攪拌時長后對混凝土的釋放。我的想法是通過傳感器來控制石料，石粉與瀝青的比例搭配。當(dāng)啟動系統(tǒng)后打開開關(guān)后，同時釋放石料1，石粉1以及瀝青。通過傳感器控制石料1達(dá)到比例后釋放，然后通過傳感器配比石料2。石粉及瀝青與此道理相同。當(dāng)配料結(jié)束后，首先釋放石料，然后通過傳感器控制釋放石粉，然后在釋放瀝青，然后在缸內(nèi)進(jìn)行攪拌，計時1分鐘。時間到達(dá)后釋放混凝土，完成

6、一次循環(huán)，通過計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。循環(huán)5此后進(jìn)行聲光報警，系統(tǒng)停止運行。3.2 順序功能圖圖4 順序功能圖3.3 PLC梯形圖圖5 主程序梯形圖圖6 公用程序梯形圖圖7 自動程序功能圖圖8 手動程序功能圖4程序調(diào)試說明仿真軟件不能直接收到S7-200的程序代碼，必須使用編程軟件的導(dǎo)出功能將S7-200的用戶程序轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展名為“awl”的ASC文件。選擇CPU然后在下載到仿真PLC中去。初始界面如圖所示：圖9 初始界面本程序需要完成連續(xù)，單周期，手動三種工作方式。調(diào)試過程中，小燈亮代表相應(yīng)的步工作正常可進(jìn)行下一步調(diào)試自動程序調(diào)試，打開啟動按鈕I0.0，閉合停止按鈕I0.1。連續(xù)階段，按連續(xù)按鈕I0.

7、4，之后逐步調(diào)試，對應(yīng)的小燈亮循環(huán)5次后結(jié)束。單周期階段，按單周期按鈕I0,.3，運行1次結(jié)束。圖10 連續(xù)階段圖11 單周期階段手動階段按手動按鈕I0.2，之后手動開啟各個按鈕，對應(yīng)的燈泡亮，代表運行正常。圖12 手動階段5結(jié)束語通過為期兩周的課程設(shè)計，感觸頗多。初接觸題目的時候有點無從下手的感覺，之后在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助之下，我了解了機電傳動課程的PLC設(shè)計，深刻的體會的電器編程的重要性。其次我對程序的手動，單周期，連續(xù)操作有了很深的認(rèn)識，更加熟練地掌握了機電傳動控制系統(tǒng)的基本原理、PLC控制電路的設(shè)計方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。而且設(shè)計的過程是一個不斷出錯和改錯的過程，從梯形圖有錯誤到調(diào)試時，相應(yīng)的線圈無法得電。在不斷改錯的過程中我多PLC編程的認(rèn)識逐步加深到現(xiàn)在可以和熟練的運用PLC。教會了我做任何事情都不能半途而廢。只有不斷充實自己才能獲得想要的成功。最后，感謝李巖老師對我的指導(dǎo)與幫助。6參考文獻(xiàn)（1）機電傳動控制 主編：陳白寧，