基于PLC的混凝土配料控制系統(tǒng)

1、編編 號號 無錫太湖學(xué)院 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計（論論文文） 題目：題目：基于基于 plc 的混凝土配料控制系統(tǒng)的混凝土配料控制系統(tǒng) 信機(jī) 系系 機(jī)械工程及自動化 專專 業(yè)業(yè) 學(xué) 號： 0923124 學(xué)生姓名： 嚴(yán) 杰 指導(dǎo)教師： 潘國鋒 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 誠誠 信信 承承 諾諾 書書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于 plc 的 混凝土配料控制系統(tǒng) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所 取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注 引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)

2、計（論文）不包含任何其 他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機(jī)械 93 學(xué) 號： 0923124 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 無無錫錫太太湖湖學(xué)學(xué)院院 信信 機(jī)機(jī)系系 機(jī)機(jī)械械工工程程及及自自動動化化 專專業(yè)業(yè) 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計論論 文文 任任 務(wù)務(wù) 書書 一、題目及專題：一、題目及專題： 1、題目 基于 plc 的混凝土配料控制系統(tǒng) 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù)二、課題來源及選題依據(jù) 混凝土配料控制系統(tǒng)是建筑、冶金等行業(yè)應(yīng)用廣泛。與發(fā)達(dá)國 家相比，我國混凝土配料控制系統(tǒng)的研究在穩(wěn)定性和配料精度方面 都存在很大的差距，因此急需研制開發(fā)高精度、智能型的配料控

3、制 儀。 plc 具有可靠性高、功能完善、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化以及編程簡單直觀 等優(yōu)點，能夠有效彌補繼電器控制和單片機(jī)控制在可靠性方面的缺 陷，與工控機(jī)配合易于實現(xiàn)操作與管理。同時自動配料控制系統(tǒng)配 料均勻，運行穩(wěn)定可靠。變速給料結(jié)合高精度電子稱量，實現(xiàn)了高 精度自動配料，達(dá)到全自動控制，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了操 作人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)約了勞動成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。 三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： (1)用 plc 實現(xiàn)對混凝土配料系統(tǒng)的控制。 (2)掌握用 plc 設(shè)計控制系統(tǒng)對輸入和輸出信號的確定原則和方法。 (3)掌握基本邏輯指令的應(yīng)用和學(xué)會使用

4、傳感器的檢測信號構(gòu)成故障 報警程序的設(shè)計法。 (4)訓(xùn)練能綜合各種信號實現(xiàn)某種控制規(guī)律的編程思路和技巧提高綜 合分析問題的能力 課程設(shè)計完成內(nèi)容。 四、接受任務(wù)學(xué)生：四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 93 班班 姓名姓名 嚴(yán) 杰 五、開始及完成日期：五、開始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）：六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師簽名簽名 簽名簽名 簽名簽名 教教研研室室主主任任 學(xué)科組組長研究所學(xué)科組組長研究所 所長所長簽名簽名 系主任系主任 簽名簽名 2012 年年 11 月月 20 日

5、日 摘摘 要要 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，許多大型的基礎(chǔ)工程及建筑工程相繼開工。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)保意識的加強(qiáng)為了減少城市噪音和污染， 交通和建筑管理部門要求施工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。這樣，不僅要求混凝土的配 料精度高，而且要求生產(chǎn)速度快，因此，混凝土生產(chǎn)過程中攪拌設(shè)備自動控制系統(tǒng)日益 受到人們的重視?？删幊炭刂破骶哂锌煽啃愿?、功能完善、編程簡單且直觀，能夠有效 地彌補繼電器控制系統(tǒng)的缺陷?；谏鲜鲈?，我設(shè)計了基于的商品混凝土攪拌設(shè)備自 動控制系統(tǒng)。 常見的混凝土攪拌站控制方式有繼電器直接控制、plc 和計算機(jī)結(jié)合以及 plc 和配 料控制器結(jié)合 3 種

6、控制方式。采用 plc 和配料控制器結(jié)合控制的攪拌站性能可靠、性價 比高，可以保證混凝土的質(zhì)量，提高混凝土生產(chǎn)效率。作為混凝土攪拌站的核心，控制 及監(jiān)控程序在計量精確、控制可靠、管理方便等方面的要求也日益提高。 本文針對 plc 和配料控制器結(jié)合控制的攪拌站來設(shè)計其控制及監(jiān)控程序設(shè)計中主要 要完成的任務(wù)有系統(tǒng)構(gòu)造、plc 的 i/o 分配、工作流程圖及 plc 程序的編寫。 關(guān)鍵詞：混凝土攪拌站；i/o 分配；可編程控制器（plc） ；自動控制 abstract with the rapid development of chinas economic construction, the ba

7、sis for many large engineering and construction projects have been started. construction of high quality project needs high-quality concrete, and with the strengthening of environmental consciousness, in order to reduce urban noise and pollution, traffic and construction management department for th

8、e construction of concrete used in concentration of production and management. this requires not only the ingredients of concrete, high precision, and require the production speed, therefore, the production process of concrete mixing equipment automatic control system has attracted attention. progra

9、mmable controller with high reliability, functional, simple and intuitive program can effectively make up for the relay control system defects. for these reasons, i designed the product based automatic control system of concrete mixing equipment. common control of concrete mixing station has direct

10、control of relays, plc and computer and plc integration and combination of ingredients controller 3 control. batching controller using plc and the control of mixing with reliable, cost-effective, can guarantee the quality of concrete to improve concrete production efficiency. as the core of concrete

11、 mixing station, control and monitoring procedures in the measurement of precise, reliable control, easy management, and other requirements are increasing. in this paper, combined with plc control and ingredients mixing station controller to design the control and monitoring process design of the ma

12、in tasks to be accomplished in a systematic structure, plcs i / o allocation, work flow and procedures for the preparation of plc. key words: concrete mixing station; the i / o distribut- ion;programmable logic controller(plc); automatic control 目目 錄錄 摘 要.iii abstract.iv 目 錄 .v 1 緒論.7 1.1 國內(nèi)外的發(fā)展概況.8

13、 1.2 本課題的研究內(nèi)容和意義.9 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求.9 2 混凝土配料系統(tǒng)結(jié)構(gòu).10 2.1 混凝土配料控制系統(tǒng)的組成.10 2.2 混凝土配料及攪拌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下.11 2.3 混凝土配料及攪拌系統(tǒng)中需要控制的部件.11 2.4 混凝土配料控制方案設(shè)計.13 3 混凝土配料控制系統(tǒng)設(shè)計.15 3.1 系統(tǒng)設(shè)計.15 3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計.15 3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計.16 3.3.1 上位機(jī)監(jiān)控軟件.16 3.3.2 通訊功能的實現(xiàn).17 3.3.3 plc 控制功能軟件設(shè)計.17 4 plc 軟件設(shè)計.19 4.1 端子線圖.19 4.2 順序功能圖.20 4.3 梯形圖.21

14、 5 程序調(diào)試.30 5.1 模擬調(diào)試的準(zhǔn)備工作.30 5.2 仿真調(diào)試.30 5.2.1 手動控制程序仿真.30 5.2.2 連續(xù)控制程序仿真.31 5.2.3 放石料 1 程序仿真.31 5.2.4 放石粉 1 程序仿真.31 5.2.5 放瀝青程序仿真.31 5.2.6 報警程序.32 5.3 小結(jié).32 6 結(jié)論與展望.33 6.1 結(jié)論.33 6.2 足之處及未來展望.33 致 謝.34 參考文獻(xiàn).35 1 緒論緒論 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要將多種原料按一定的比例混合，以制造某種產(chǎn)品，如 冶金工業(yè)中生產(chǎn)過程的物料配比稱重，煤炭能源工業(yè)中的連續(xù)物料稱重計量等這種將 一種原料和其它多種

15、原料按事先設(shè)定的比例進(jìn)行混合配料的配料稱重系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過 程中有著廣泛的應(yīng)用。它能根據(jù)事先設(shè)定的配料單，將各種不同的原料在不同的稱重設(shè) 備中進(jìn)行稱量配料1。我國正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的階段，基礎(chǔ)設(shè)施(包括房屋、橋梁、隧 道、堤壩、機(jī)場等)的不完善在一定程度上阻礙其發(fā)展，這些基礎(chǔ)設(shè)施的建造速度、成本 和其質(zhì)量無一不與混凝土生產(chǎn)設(shè)備有關(guān)。隨著當(dāng)今世界科技日新月異?；炷辽a(chǎn)設(shè)備 正朝著智能化、信息化與商業(yè)化發(fā)展，研究高精度、智能型的配料控制儀成為建筑等行 業(yè)的研究熱點問題。 在現(xiàn)在化的生產(chǎn)中，生產(chǎn)機(jī)械的自動化程度反映了工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的水平?，F(xiàn)代化的 生產(chǎn)設(shè)備與系統(tǒng)已不再是傳統(tǒng)意義上單純的機(jī)械系統(tǒng)，而是

16、機(jī)電一體化的綜合系統(tǒng)電氣 傳動與控制系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械的重要組成部分。機(jī)與電，傳動與控制已經(jīng)成為 不可分割的整體。 所謂的機(jī)電傳動，是指以電動機(jī)為原動機(jī)驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)的總稱，它的目的是 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動，停止以及速度調(diào)節(jié)，完成各種生產(chǎn)工藝過 程的要求，保證生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。 機(jī)電傳動控制系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，從廣義上講，就是要使生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，生產(chǎn)線， 車間，甚至整個工廠都實現(xiàn)自動化；從狹義上講，則指通過控制電動機(jī)驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械， 實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量的曾加，質(zhì)量的提高，生產(chǎn)成本的降低，工人勞動的條件的改善的以 及能量的合理利用。 機(jī)電傳動以及控制系統(tǒng)總是隨著社會生產(chǎn)的

17、發(fā)展而發(fā)展的。單就機(jī)電而言，它的發(fā) 展大體上經(jīng)歷了成組拖動，單電動機(jī)拖動和多電動機(jī)拖動三個階段。所謂成組拖動，就 是一臺電動機(jī)拖動一根天軸，再由天軸通過皮帶輪和皮帶分別拖動各生產(chǎn)機(jī)械，這種生 產(chǎn)方式效率低，勞動條件差，一旦電動機(jī)放生故障，將造成成組機(jī)械的停車；所謂但電 動機(jī)的拖動，就是用一臺電動機(jī)拖動一臺生產(chǎn)機(jī)械，它雖然較成組拖動前進(jìn)了一步，但 當(dāng)一臺生產(chǎn)機(jī)械的運動部件較多時，機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜；多電動機(jī)拖動，即是一臺生產(chǎn) 機(jī)械的每一個運功部件分別由一臺電動機(jī)拖動，這種拖動的方式不僅大大的簡化了生產(chǎn) 機(jī)械的傳動機(jī)構(gòu)，而且控制靈活，為生產(chǎn)機(jī)械的自動化提供了有利的條件，所以，現(xiàn)在 化機(jī)電傳動基本上均

18、采用這種拖動形式。 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動化程度要求越來越高，市場競爭激烈、人工成本上 漲，以往人工操作的搬運和固定式輸送帶為主的傳統(tǒng)物件搬運方式，不但占用空間也不 容易更變生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)，加上需要人力監(jiān)督操作，更增加生產(chǎn)成本，原有的生產(chǎn)裝料裝置 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前高度自動化的需要。減輕勞動強(qiáng)度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降 低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大 問題。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服 務(wù)和家庭等方面。采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及 惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能

19、擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率， 增強(qiáng)人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn) 代化的重要條件和顯著標(biāo)志。它集成自動控制技術(shù)、計量技術(shù)、新傳感器技術(shù)、計算機(jī) 管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品；充分利用計算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、控 制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用標(biāo)準(zhǔn)化、 模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計，配置靈活、組態(tài)方便。本設(shè)計就 plc 在機(jī)械控制上的應(yīng)用作了詳 細(xì)闡述。 1.1 國內(nèi)外的發(fā)展概況國內(nèi)外的發(fā)展概況 德國于 1903 年建立了世界上第一個混凝土攪拌樓，隨后，美國于 1913 年，法國于 1933 年，日本于

20、1949 年建立了攪拌樓。70 年代到 80 年代隨著單片機(jī)的應(yīng)用，攪拌樓進(jìn) 入了智能化時代2。進(jìn)入 90 年代混凝土生產(chǎn)發(fā)展到商用攪拌站階段，也是攪拌設(shè)備發(fā)展 最快的時期3。目前，德國、美國、日本、意大利等國家生產(chǎn)攪拌設(shè)備的技術(shù)水平和可靠 性方面處于領(lǐng)先地位?，F(xiàn)今同類產(chǎn)品中最為出色的是日本公司的 cb920、美國托利多的 panth，但其一個控制盒同時稱重多種物料的產(chǎn)品還難以可靠的對單通道進(jìn)行啟停、卸料 等操作，并且其稱量精度還有迸一步提升的空間4。 我國自 60 年代開始研究混凝土攪拌樓，主要用于水利工程。80 年代中期開始生產(chǎn)小 型混凝土攪拌樓，用于工業(yè)與民用建筑工程。目前國內(nèi)還處在混凝

21、土攪拌樓的研發(fā)階段， 研發(fā)的配料機(jī)多數(shù)沿用“提升上料，自落配料、開環(huán)控制”的設(shè)計模型。國內(nèi)專業(yè)的商用攪 拌站還很少，并且國內(nèi)少數(shù)的商用攪拌站大多采用國外的生產(chǎn)裝置用?，F(xiàn)今國內(nèi)配料攪 拌控制儀大多是單通道，如果要對水泥、泥沙、水、外添加劑進(jìn)行同時稱量，需要 4 個 控制盒，通過上微機(jī)協(xié)調(diào)控制。顯然這種狀況制約了我國組建大型攪拌站。并且國內(nèi)生 產(chǎn)的配料攪拌控制盒在精度和穩(wěn)定性上與國外一流水平還有相當(dāng)大的距離。 混凝土配料設(shè)備的各階段新技術(shù)及其特點如表 1.1 所示 表 1.1 混凝土配料設(shè)備的各階段特點 年代引入的新技術(shù)特點 70 年代以前配料攪拌機(jī)械手動機(jī)械、配料精度低、 生產(chǎn)率低 70 到 8

22、0 年代單片機(jī)技術(shù)智能機(jī)械、生產(chǎn)率提高、 精度提高、單通道控制器 90 年代信息技術(shù)大型配料系統(tǒng)、生產(chǎn)率大 幅提高、管理方便、商業(yè) 化 現(xiàn)今智能算法與機(jī)械改進(jìn)大型系統(tǒng)、精度大幅提高、 多通道控制器 就技術(shù)工藝和設(shè)備的先進(jìn)性而言，美國、英國、德國、法國、意大利、日本等國家 生產(chǎn)的混凝土攪拌設(shè)備在總體技術(shù)水平和運行性能方面處于世界前列，尤其在智能控制 和運行可靠性方而更是如此。其產(chǎn)品占據(jù)了世界工程機(jī)械的大部分市場，而且牢牢占據(jù) 了高端市場，僅我國 240th 以上的大型混凝土攪拌設(shè)備份額中，國外產(chǎn)品就占了 90。2005 年國內(nèi)市場容量大約在 1200 臺左右，銷售額 30 億元左右。其中，國產(chǎn)混

23、凝 土攪拌設(shè)備銷量在 950 臺左右，多數(shù)以 240th 以下的(低端)產(chǎn)品居多，銷售額 14 億元左 右；進(jìn)口及外資產(chǎn)品銷售數(shù)量 250 臺左右，并以 240th 以上的(高端)產(chǎn)品居多，銷售額 在 16 億元左右。在市場激烈競爭的強(qiáng)烈刺激下，他們不斷改進(jìn)和完善整機(jī)性能，加快產(chǎn) 品的更新?lián)Q代，液壓和氣動技術(shù)更是日益提高，電子技術(shù)、微型計算機(jī)技術(shù)和信息處理 技術(shù)的不斷發(fā)展，使得工程機(jī)械產(chǎn)品到了機(jī)電液氣一體化發(fā)展的新時期5 1.2 本課題的研究內(nèi)容和意義本課題的研究內(nèi)容和意義 在建筑行業(yè)中，混凝土是建筑工程中應(yīng)用最廣泛的材科之一，箕經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)對于 整個建筑工程的質(zhì)量和成本有著舉足輕重的關(guān)系。

24、混凝土由水泥、水、砂石、外添加劑 等原材料制成。早期采用的是人工配料，即操作人員將各種原料依次在磅秤上稱量，然 后依次加入到攪拌器中，最后才進(jìn)行攪拌攪拌就是充分混合的過程。因此，各種原料的 重量是否符合預(yù)先設(shè)定的比例在很大程度上取決于計量入員摶技箍移工籜責(zé)任心。這稗 配料方法存在效率低和精度不高的缺點，直接影響建筑的質(zhì)量和成本。為了提高混凝土 的強(qiáng)度節(jié)約水泥和滿足技術(shù)要求，各種原材料必須嚴(yán)格按預(yù)先試驗好的比例配合在一起。 混凝土配料攪拌控制系統(tǒng)就是對這幾種物料按比例進(jìn)行稱量然后再攪拌混合的智能化裝 置。稱量配料的精度對混凝土的強(qiáng)度有著很大的影響。因此，精確、高效的稱量設(shè)備不 僅能提高生產(chǎn)率。兩

25、且是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)混凝土的可靠保證6。這些年來隨著建筑行業(yè)的迅 猛發(fā)展，迫切需要研制出兼顧速度和精度的混凝土配料控制系統(tǒng)。 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求本課題應(yīng)達(dá)到的要求 本文在了解和分析工藝需求的基礎(chǔ)上,運用自動控制理論和技術(shù),分析和研究影響配料 精度、配料速度和系統(tǒng)穩(wěn)定性等因素的關(guān)鍵技術(shù),設(shè)計出一套性能良好的混凝土配料系統(tǒng) (硬件構(gòu)成和軟件實現(xiàn)),實現(xiàn)整個攪拌站穩(wěn)定、快速地提供高質(zhì)量的混凝土,滿足工藝要求。 主要研究內(nèi)容和方法如下： (1)在分析影響混凝土配料控制精度的因素基礎(chǔ)上,通過大量的工程實踐經(jīng)驗,研究和制 定控制策略。 (2)根據(jù)工藝要求,利用計算機(jī)控制技術(shù)提出系統(tǒng)方案設(shè)計。主要包括:

26、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的 組成、硬件元器件的選型、系統(tǒng)軟件平臺的選擇、配料系統(tǒng)各關(guān)鍵模塊的具體設(shè)計、數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)、操作界面的設(shè)計等。 (3)采用軟件模塊和對象化的設(shè)計方法,結(jié)合用戶需求設(shè)計開發(fā)監(jiān)控程序,并進(jìn)行軟件與 硬件的聯(lián)合調(diào)試,對系統(tǒng)進(jìn)行檢測和優(yōu)化,使系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計目標(biāo)間。 (4)通過現(xiàn)場調(diào)試和運行,不斷完善參數(shù),以達(dá)到滿意的配料控制精度和速度,最后交付用 戶使用。 2 混凝土配料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)混凝土配料系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.1 混凝土配料控制系統(tǒng)的組成混凝土配料控制系統(tǒng)的組成 配料控制系統(tǒng)由儲料倉、給料系統(tǒng)、稱重計量系統(tǒng)、攪拌設(shè)備、混料設(shè)備、輸送設(shè) 備及中心控制系統(tǒng)幾部分組成7。 (1)給料系統(tǒng) 螺旋給料系統(tǒng)由電

27、機(jī)驅(qū)動，給料速度由電機(jī)(包括減速機(jī))速度、螺旋給料器口徑和螺 距來決定。適用于物料流動性較好、配料精度要求較高、配料速度要求較慢的場合。為 了提高配料速度和精度，可采用雙速電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動螺旋給料機(jī)，粗加料時用高速，細(xì)加 料時用低速。 料門給料系統(tǒng)適合物料流動性好、配料速度要求快、精度要求相對較低的場合。通 常使用雙氣缸實現(xiàn)料門兩種開口大小或一大一小兩個料門。在粗加料時將料門全部打開， 達(dá)到一定量時將料門關(guān)閉一部分進(jìn)行細(xì)加料，達(dá)到預(yù)定量時將料門全部關(guān)閉。對于一些 液體原料(如水等)可采用電磁閥給料方式，這種方式控制相對簡單、也可采用雙管路雙電 磁閥控制，提高配料速度和精度。除了上述三種方式外，還有

28、一些場合可以采用傳送帶、 刮板、真空抽吸、震動給料等方式。本系統(tǒng)采用螺旋給料機(jī)來供料。 (2)稱重計量系統(tǒng) 稱重計量系統(tǒng)是自動配料系統(tǒng)的核心。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，稱重技術(shù)的進(jìn)步 可謂之日新月異，稱重計量模式的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)的杠桿機(jī)械秤、機(jī)電結(jié)合式電子秤和 傳感器式電子秤、電腦秤和微機(jī)控制秤等階段。 杠桿機(jī)械秤主要由秤斗和杠桿系統(tǒng)組成，其稱重速度慢、效率低、不能適應(yīng)生產(chǎn)自 動化的要求。 稱量斗傳感器濾波保護(hù)放大a/d 單片機(jī) 交流電源按鍵與顯示橋壓電源 圖2.1子稱原理框圖 電子秤是裝有電子裝置的一種衡器，它由承重、傳力復(fù)位系統(tǒng)(如機(jī)械計量斗)、稱重 傳感器以及稱重儀表等組成8。電子秤的結(jié)構(gòu)

29、如圖2.1所示。 (3)中心控制系統(tǒng) 稱重計量系統(tǒng)和中心控制系統(tǒng)是自動配料系統(tǒng)的核心。中心控制系統(tǒng)可采用單片機(jī) 或者微機(jī)來實現(xiàn)?？刂粕嫌屑锌刂坪头植际娇刂频刃问?。前者考慮到對計算機(jī)的充分 利用，用一臺計算機(jī)直接控制和管理多路生產(chǎn)設(shè)備，造價相對低廉，但是這種控制方式 控制任務(wù)過于集中，一旦計算機(jī)出現(xiàn)故障，則會影響全局。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，低廉 和功能完善的微型計算機(jī)和單片機(jī)的問世，出現(xiàn)了分布式控制結(jié)構(gòu)，即由若干微處理器 分別承擔(dān)部分任務(wù)，共同組成計算機(jī)控制系統(tǒng)，并且用一臺功能更強(qiáng)的計算機(jī)進(jìn)行管理， 這種結(jié)構(gòu)中的每一臺控制器功能都較為簡單，但是可靠性更高，可維護(hù)性更好。 采用兩級分布式控制方式時

30、，系統(tǒng)的下位機(jī)一般采用單片機(jī)為核心控制器，每臺控 制器直接控制四臺秤，實現(xiàn)四路物料的定量給料。系統(tǒng)的上位機(jī)一般采用工控機(jī)。一臺 上位機(jī)連接多臺下位機(jī)，用于生產(chǎn)線的集中管理。上位機(jī)具有數(shù)據(jù)采集和分類儲存的功 能，還可實現(xiàn)人機(jī)對話，完成集中監(jiān)視、集中操作和集中管理等多項任務(wù)。系統(tǒng)的上下 位機(jī)之間通過 rs-485或 rs-232等串行通訊總線進(jìn)行信息交換9。 (4)攪拌設(shè)備 目前國內(nèi)的攪拌設(shè)備已趨于成熟，有0.5/1.0/1.5/2.0/3.0/4.0m3等多種規(guī)格。例如市場 主流的珠海仕高瑪 mao 系列攪拌機(jī)具有以下功能： 配備多重軸端密封保護(hù)裝置及風(fēng)壓保護(hù)裝置，有效杜絕漏漿現(xiàn)象發(fā)生。 獨有監(jiān)

31、控系統(tǒng)可監(jiān)控減速箱、卸料泵、潤滑油泵等重要部件運行狀態(tài)。 配備380vac 電動時控潤滑油泵。 可選配攪拌機(jī)稱重保護(hù)裝置。 重型設(shè)計，運行穩(wěn)定。 2.2 混凝土配料及攪拌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖混凝土配料及攪拌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下如下 圖2.2混凝土配料及攪拌控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.3 混凝土配料及攪拌系統(tǒng)中需要控制的部件混凝土配料及攪拌系統(tǒng)中需要控制的部件 (1)plc 主機(jī)：選擇西門子 s7200-226系列外部擴(kuò)展一個數(shù)字模塊 em221(8i)作為混 凝土配料及攪拌系統(tǒng)過程中的控制主機(jī)。 (2)轉(zhuǎn)換開關(guān) sl:用于切換電路的手動、單周期、連續(xù)工作過程。 (3)啟動按鈕 sb1：用于混凝土配料及攪拌系統(tǒng)的初始上電

32、工作。 (4)停止按鈕 sb2：用于混凝土配料及攪拌系統(tǒng)的工作結(jié)束。 (5)手動石料1按鈕 sb3：用于手動控制石料1電磁閥的啟動和停止。 (6)手動石料2按鈕 sb4：用于手動控制石料2電磁閥的啟動和停止。 (7)手動石粉1按鈕 sb5：用于手動控制石粉1電磁閥的啟動和停止。 (8)手動石粉2按鈕 sb6：用于手動控制石粉2電磁閥的啟動和停止。 (9)手動瀝青按鈕 sb7：用于手動控制瀝青電磁閥的啟動和停止。 (10)手動石料料斗按鈕 sb8：用于手動控制石料料斗電磁閥的啟動和停止。 (11)手動石粉料斗按鈕 sb9：用于手動控制石粉料斗電磁閥的啟動和停止。 (12)手動瀝青料斗按鈕 sb1

33、0：用于手動控制瀝青料斗電磁閥的啟動和停止。 (13)手動攪拌機(jī)按鈕 sb11：用于手動控制攪拌缸電機(jī) m 的啟動和停止。 (14)手動閥門開關(guān) sb12：用于手動控制攪拌缸閥門電磁閥的啟動和停止。 (15)石料1脈沖計量傳感器 sb13：用于計量石料1儲料倉的放料數(shù)量。 (16)石料2脈沖計量傳感器 sb14：用于計量石料2儲料倉的放料數(shù)量。 (17)石粉1脈沖計量傳感器 sb15：用于計量石粉1儲料倉的放料數(shù)量。 (18)石粉2脈沖計量傳感器 sb16：用于計量石粉2儲料倉的放料數(shù)量。 (19)瀝青脈沖計量傳感器 sb17：用于計量瀝青儲料倉的放料數(shù)量。 (20)石料料斗限位傳感器 sq1

34、：用于控制石料料斗電磁閥的啟動和停止。 (21)石粉料斗限位傳感器 sq2：用于控制石粉料斗電磁閥的啟動和停止。 (22)瀝青料斗限位傳感器 sq3：用于控制瀝青料斗電磁閥的啟動和停止。 (23)石料1電磁閥 yv1：用于控制石料1儲料倉的放料與否。 (24)石料2電磁閥 yv2：用于控制石料2儲料倉的放料與否。 (25)石粉1電磁閥 yv3：用于控制石粉1儲料倉的放料與否。 (26)石粉2電磁閥 yv4：用于控制石粉2儲料倉的放料與否。 (27)瀝青電磁閥 yv5：用于控制瀝青儲料倉的放料與否。 (28)石料料斗電磁閥 yv6：用于控制石料料斗的放料與否。 (29)石粉料斗電磁閥 yv7：用

35、于控制石粉料斗的放料與否。 (30)瀝青料斗電磁閥 yv8：用于控制瀝青料斗的放料與否。 (31)攪拌缸閥門電磁閥 yv9：用于控制攪拌缸閥門的開關(guān)與否。 (32)攪拌缸電機(jī) m：用于對材料進(jìn)行攪拌。 (33)聲報警：發(fā)出聲音。 (34)光報警 hl：發(fā)出光亮。 表2.3混凝土配料及攪拌系統(tǒng) i/o 點及地址分配 輸入輸出 功能地址功能地址 手動轉(zhuǎn)換開關(guān) sli0.1石料 1 電磁閥 yv1q0.1 單周期轉(zhuǎn)換開關(guān) sli0.2石料 2 電磁閥 yv2q0.2 連續(xù)轉(zhuǎn)換開關(guān) sli0.3石粉 1 電磁閥 yv3q0.3 啟動按鈕 sb1i0.4石粉 2 電磁閥 yv4q0.4 停止按鈕 sb2

36、i0.5瀝青電磁閥 yv5q0.5 石料料斗限位傳感器 sq1i0.6石料料斗電磁閥 yv6q0.6 石粉料斗限位傳感器 sq2i0.7石粉料斗電磁閥 yv7q0.7 瀝青料斗限位傳感器 sq3i1.0瀝青料斗電磁閥 yv8q1.0 閥門限位傳感器 sq4i1.1攪拌缸電機(jī) mq1.1 手動石料 1 按鈕 sb3i1.2攪拌缸閥門電磁閥 yv9q1.2 手動石料 2 按鈕 sb4i1.3聲報警q1.3 手動石粉 1 按鈕 sb5i1.4光報警 hlq1.4 手動石粉 2 按鈕 sb6i1.5 手動瀝青按鈕 sb7i1.6 手動石料料斗按鈕 sb8i1.7 手動石粉料斗按鈕 sb9i2.0 手動

37、瀝青料斗按鈕 sb10i2.1 手動攪拌機(jī)按鈕 sb11i2.2 手動閥門開關(guān) sb12i2.3 石料 1 脈沖計量傳感器 sb13i2.4 石料 2 脈沖計量傳感器 sb14i2.5 石粉 1 脈沖計量傳感器 sb15i2.6 石粉 2 脈沖計量傳感器 sb16i2.7 瀝青脈沖計量傳感器 sb17i3.0 2.4 混凝土配料控制混凝土配料控制方案設(shè)計方案設(shè)計 為了使 plc 完成混凝土配料控制系統(tǒng)整個生產(chǎn)過程的現(xiàn)場控制功能，plc 需要采集 各秤的重量信號及其它傳感器和行程開關(guān)提供的開關(guān)量信號，并對此進(jìn)行處理后，輸出 對電磁閥、電動機(jī)等各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號，其具體細(xì)節(jié)如下： (1)石料斗秤

38、、沙料斗秤等由稱重傳感器感應(yīng)的信號分別經(jīng)稱重變送器進(jìn)入 plc。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。然后經(jīng)過 plc 程序處理。 (2)各秤斗稱量時，達(dá)到設(shè)定值時停止給料。 (3)由于秤斗上粘附的原料使稱重產(chǎn)生偏差，所以需要進(jìn)行去皮處理。去皮時，plc 記 下此時的重量，此重量即為基準(zhǔn)零點。在稱量時用總重量減去基準(zhǔn)零點值，得到的就是 原料的準(zhǔn)確重量。 (4)考慮到有可能因突然停電造成配料停止，為了不使已經(jīng)配好的原料浪費，己經(jīng)配好 的原料的重量需要具有停電保護(hù)功能，所以在程序中，把這些重量信號存在可斷電保持 的數(shù)據(jù)寄存器中。 (5

39、)由于攪拌站運行過程中,各送料機(jī)及攪拌機(jī)等難免不出故障,因此,應(yīng)設(shè)計故障報警程序。 3 混凝土配料控制系統(tǒng)設(shè)計混凝土配料控制系統(tǒng)設(shè)計 3.1 系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計 混凝土配料控制系統(tǒng)共有5個料斗，每個料斗各配有一臺稱重儀，分別對每種物料的 下料量進(jìn)行實時采集，將重量傳輸至工控機(jī)，根據(jù)與設(shè)定參數(shù)的比對，通過 plc 對電機(jī)、 閥門的控制。上位機(jī)對各種工藝參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，包括設(shè)定值的給定、提前量、累計 量等。 系統(tǒng)上位機(jī)采用組態(tài)軟件 mcgs,主要完成對重量數(shù)據(jù)的處理和和 plc 進(jìn)行通訊、實時 監(jiān)控、數(shù)據(jù)的存儲10-12。完成對物料的控制、畫面的動感效果，數(shù)據(jù)的存儲是主要解決 的技術(shù)問題。 plc

40、 作為下位機(jī)，采用 windows 操作系統(tǒng)下的 step7編程軟件進(jìn)行程序的在線或離線 檢查、調(diào)試、監(jiān)控等操作，以方便可靠地實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。由于混凝土攪拌設(shè)備 需要連續(xù)地生產(chǎn)，因各個動作之間有著嚴(yán)格的順序限制，因此采用順序控制、經(jīng)驗控制 和步進(jìn)控制相結(jié)合，軟件設(shè)計包括初始化程序，主程序，子程序，中斷程序，故障應(yīng)急 措施和輔助程序的設(shè)計。 3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計 本文設(shè)計的混凝土配料控制系統(tǒng)硬件組成如圖3-2所示，具體組成如下： (1)上位機(jī)采用研華 ipc，其機(jī)箱采用金鋼結(jié)構(gòu)具有抗沖擊、抗震動、抗電磁干擾等作 用，內(nèi)置專用電源具有較強(qiáng)的抗干擾能力，采用底板+cpu 卡結(jié)構(gòu)，具

41、有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。 (2)plc 選用西門子公司的 s7-200，它指令豐富，執(zhí)行速度快，調(diào)試和故障診斷方便， 具有靈活地終端及強(qiáng)大的通信功能，此外豐富的各種擴(kuò)展模塊能夠滿足不同用戶的需求。 同時提供了先進(jìn)的編程特性，易于組態(tài)，便于安裝，能方便地取代簡便的繼電器及復(fù)雜 的中型自動化應(yīng)用系統(tǒng)。與上位機(jī)之間采用 ppi 通訊協(xié)議，可以方便有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 (3)稱重儀表采用科豐 xk3201,該儀表具有密封好、體積小、功率低、安裝方便、操 作簡單等特點。在高溫工作干擾大和高頻率開關(guān)動作等惡劣環(huán)境條件下，并且具有很強(qiáng) 的適應(yīng)性。與上位機(jī)之間采用 moudbus 主從方式網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，通過稱重傳感

42、器實時 采集物料重量并經(jīng)過處理后傳輸至上位機(jī)，具有稱量精度高、可靠性好等特點。 (4)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3.1： 稱重儀表 稱重儀表 稱重儀表 工控機(jī)打印機(jī) 系統(tǒng)起、停開關(guān) 限位、行程開關(guān) 攪拌缸起、停開關(guān) 報警信號 骨料放料門電磁閥 plc 水泥螺旋輸送機(jī)電動機(jī) 水、添加劑放料門電磁閥 傳送帶電動機(jī) 攪拌機(jī)電動機(jī) 其余輔助攪拌設(shè)備 圖3.1統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 稱重儀表：通過稱重傳感器實時采集物料重量并經(jīng)過處理后傳輸至工控機(jī)。 系統(tǒng)起、停開關(guān)：用于混凝土配料及攪拌系統(tǒng)的初始上電工作與工作結(jié)束。 限位、行程開關(guān)：控制骨料、水、添加劑料斗的啟動和停止。 工控機(jī)：對混凝土配料過程及機(jī)電設(shè)備、工藝設(shè)備進(jìn)行檢

43、測和控制。 電磁閥：控制骨料、水、添加劑料斗的放料與否。 攪拌缸起、停開關(guān)：控制攪拌缸的啟動和停止。 電動機(jī)：運行傳送帶、攪拌機(jī)。 3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計 3.3.1 上位機(jī)監(jiān)控軟件上位機(jī)監(jiān)控軟件 監(jiān)控軟件主要有以下模塊組成： 通訊模塊：上位機(jī)完成于稱重儀表和 plc 的通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。 (1)配方管理模塊：任意添加或修改配方。通過預(yù)存大量生產(chǎn)配方，使得用戶不需要 輸入操作只需要選中即可。 (2)報警管理模塊：對報警的情況進(jìn)行分類并采用彈出框或警示燈閃爍提醒操作員及 時處理。 (3)數(shù)據(jù)管理模塊：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的輸入及查詢、歷史數(shù)據(jù)的存儲以及報表的預(yù)覽和打 印。 (4)動畫顯示模塊：

44、實現(xiàn)生產(chǎn)過程的動畫效果，提高生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的管理。 (5)系統(tǒng)管理模塊：管理用戶名、密碼、權(quán)限和用戶幫助等。用戶只有在登錄界面輸 入正確的用戶名和密碼才能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時會記錄操控人員信息，做到責(zé)任到人。 3.3.2 通訊功能的實現(xiàn)通訊功能的實現(xiàn) 上位機(jī)與 plc 之間采用 ppi 通訊協(xié)議，采用主從式的通訊方式，上位機(jī)發(fā)出讀寫指 令，plc 接收并作出正確的響應(yīng)（返回應(yīng)答數(shù)據(jù) e5h 或 f9h），上位機(jī)接到此響應(yīng)則發(fā) 出確認(rèn)命令（10 02 5c 5e 16），plc 再返回給上位機(jī)相應(yīng)的數(shù)據(jù)13-14。數(shù)據(jù)的組成格式 如表3.1所示： 表3.1數(shù)據(jù)組成格式 sdlelersddasafcd

45、sapssapdufcsed 開始符 數(shù)據(jù)長度 開始符 目的地址 源地址 功能碼 目的服務(wù)存取 點 原服務(wù)存取點 數(shù)據(jù)單元 校驗碼 結(jié)束符 其中，數(shù)據(jù)長度為自 da 至 du 的數(shù)據(jù)長度；開始符68h；寫的功能碼分別為 6ch、7ch；結(jié)束符為16h。 上位機(jī)與稱重儀表之間采用 modbus 通信協(xié)議15-16,模式采用 rtu 方式，由8個字 節(jié)組成，具體組成如表3.2所示。 表3.2modbus 通信協(xié)議 字節(jié)號12345678 意義設(shè)備地址功能碼寄存器地址數(shù)據(jù)區(qū)crc 校驗 其中，設(shè)備地址：本系統(tǒng)設(shè)備地址為1到8。功能碼：科豐儀表支持“03h”、“06h”、“10h” 3種功能，本系統(tǒng)采

46、用03h 只讀功能。 3.3.3 plc 控制功能軟件設(shè)計控制功能軟件設(shè)計 plc 程序主要包括兩部分：主任務(wù)和中斷任務(wù)。主任務(wù)包括主程序 obi 和子程序 fb1、fb2等多個功能塊，在主程序中不斷地調(diào)用子程序完成控制任務(wù)。主程序決定整個 程序從開始到結(jié)束的每個時刻的任務(wù)，子程序主要包括對各個電機(jī)、閥門的控制等。中 斷主要是處理故障檢測點的應(yīng)急情況，一旦發(fā)生故障立即中斷配料過程并發(fā)出警報。 整個過程中 plc 采集行程開關(guān)和控制按鈕等提供的開關(guān)量信號以及接收來自工控機(jī) 的控制命令，并對此進(jìn)行處理后，輸出對電磁閥、電動機(jī)等各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號。 其控制流程圖如圖所示： 系統(tǒng)初始化選擇配 方

47、檢測各個料斗的物料 量 物料加料 4 個料斗開始加料 水泥、添加劑、水分別開始加料 集料倉有料 稱量結(jié)束 料斗是否排空 啟動開關(guān)，延時打開料斗閥門 稱量結(jié)束 集料倉（石料）卸料 水泥、添加劑、水依次卸料 攪拌機(jī)攪拌 攪拌結(jié)束 關(guān)閉料斗閥門，延時關(guān)閉傳送帶 圖3.3plc 控制流程圖 4 plc軟件設(shè)計軟件設(shè)計 4.1 端子線圖端子線圖 圖 4.1 混凝土配料系統(tǒng)端子線圖 4.2 順序功能圖順序功能圖 m0.0 m0.1 m0.2 m0.3 q0.1c1m0.4q0.3c3 m0.5q0.4c4 m0.7q0.5c5 m1.0 m0.6 m1.1 m1.2 m1.3 m1.4 m1.5 m1.6

48、 q0.6 q0.7 q1.0 q1.1t37 q1.2 c6 m1.7q1.3q1.4t38 (i0.2+i0.3)(sm0.1+m2.0) i0.4 c1 c2 c3 c4 c5 =1 i0.6 i0.7 q1.0 t37 i1.1 m2.1/c6/m2.1 m2.1c6 t38 6 q0.1 c1 q0.2c2 2 6 2 2 5 5s 1min 圖 4.2 混凝土配料系統(tǒng)順序功能圖 配料部分由石料 1、石料 2、石粉 1、石粉 2、瀝青的儲料倉和稱料斗組成。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

49、、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，關(guān)閉閥門，重新 開始上述配料過程。 4.3 梯形圖梯形圖 圖 4.3 三種控制程序梯形圖 (1)手動控制：轉(zhuǎn)換開關(guān) sl 切換至手動控制，啟動其余手動控制開關(guān)，手動控制配料 系統(tǒng)。 (2)單周期控制：轉(zhuǎn)換開關(guān) sl 切換至單周期

50、控制，開啟啟動按鈕 sb1，單周期控制配 料系統(tǒng)。 (3)連續(xù)控制：轉(zhuǎn)換開關(guān) sl 轉(zhuǎn)換至連續(xù)控制，開啟啟動按鈕 sb1，關(guān)閉停止按鈕 sb2,連 續(xù)控制配料系統(tǒng)。 圖 4.4 初始條件程序梯形圖 (4)初始條件：裝換開關(guān) sl 轉(zhuǎn)換至連續(xù)控制或單周期控制，啟動其余配料設(shè)備，配 料系統(tǒng)開始工作。 圖 4.5 石料放料、計數(shù)控制程序梯形圖 (5)放石料 1：按下啟動按鈕 sb1，開啟石料料斗按鈕 sb8，石料電磁閥 yv1 啟動， 石料 1 儲料倉放料。 (6)計數(shù)石料 1：通過石料 1 脈沖計量傳感器sb13 按照比例 6 計數(shù)。 (7)放石料 2：按下啟動按鈕 sb1，開啟石料料斗按鈕 sb

51、8，石料電磁閥 yv2 啟動， 石粉 2 儲料倉放料。 (8)計數(shù)石料 2：通過石料 2 脈沖計量傳感器sb14 按照比例 2 計數(shù)。 (9)石料計量完畢：通過石料料斗限位傳感器 sq1 控制石料料斗電磁閥 yv6 的停止， 關(guān)閉石料料斗的放料。 圖 4.6 石粉放料、計數(shù)控制程序梯形圖 (10)放石粉 1：按下啟動按鈕 sb1，開啟石粉料斗按鈕 sb9，石粉電磁閥 yv3 啟動， 石粉 1 儲料倉放料。 (11)計數(shù)石粉 1：通過石粉 1 脈沖計量傳感器sb15 按照比例 6 計數(shù)。 (12)放石粉 2：按下啟動按鈕 sb1，開啟石粉料斗按鈕 sb9，石粉電磁閥 yv4 啟動， 石粉 2 儲

52、料倉放料。 (13)石粉 2 計數(shù)：通過石粉 2 脈沖計量傳感器 sb16 按照比例 2 計數(shù)。 (14)石粉計量完畢：通過石粉料斗限位傳感器 sq2 控制石粉料斗電磁閥 yv7 的停止， 關(guān)閉石粉料斗的放料。 圖 4.7 瀝青放料、計數(shù)控制程序梯形圖 (15)放瀝青：按下啟動按鈕 sb1，開啟瀝青料斗按鈕 sb10，瀝青電磁閥 yv5 啟動， 瀝青儲料倉放料。 (16)瀝青計數(shù)：通過瀝青脈沖計量傳感器 sb17 控制瀝青儲料倉按照比例 2 放料。 (17)瀝青計量完畢：通過瀝青料斗限位傳感器 sq3 控制瀝青料斗電磁閥停止 yv8， 關(guān)閉瀝青料斗放料。 圖 4.8 各料斗控制程序梯形圖 (1

53、8)開石料料斗：石料數(shù)量為達(dá)到要求比例，石料限位傳感器 sq1 控制石料料斗電磁 閥 yv6 開啟。 (19)開石粉料斗：石粉數(shù)量為達(dá)到要求比例，石粉限位傳感器 sq2 控制石料料斗電磁 閥 yv7 開啟。 (20)開瀝青料斗：瀝青數(shù)量為達(dá)到要求比例，瀝青限位傳感器 sq3 控制石料料斗電磁 閥 yv8 開啟。 圖 4.9 攪拌閥門控制程序梯形圖 (21)攪拌：三個料斗電磁閥 yv6、yv7、yv8 關(guān)閉，按下攪拌機(jī)按鈕 sb11，攪拌缸 電機(jī) m 啟動，同時攪拌 1 分鐘。 (22)開攪拌閥門：攪拌完畢，開關(guān) sb12 關(guān)閉，攪拌缸電磁閥 yv9 打開。 (23)閥門限位控制放料：攪拌完畢，

54、閥門開關(guān) sb12 關(guān)閉，電磁閥 yv9 打開。 (24)循環(huán) 5 次計數(shù)：攪拌機(jī)開關(guān) sb12 打開，攪拌機(jī)電機(jī)啟動，連續(xù)循環(huán) 5 次。 4.10 聲光報警程序梯形圖 (25)聲光報警：連續(xù)工作時，攪拌機(jī) m 停止工作，聲報警、光報警啟動，持續(xù) 5 秒。 圖 4.11 各設(shè)備控制程序梯形圖 5 5 程序調(diào)試程序調(diào)試 5.1 模擬調(diào)試的準(zhǔn)備工作模擬調(diào)試的準(zhǔn)備工作 在 step 7 microwin v3.1 或 v3.2 中新建一個項目，輸入程序，編譯正確后在文件菜 單中導(dǎo)出為 awl 文件，在西門子 s7-200 仿真軟件中，點“配置”-“cpu 型號”(或在已有 的 cpu 圖案上雙擊)，

55、在彈出的對話框中選擇 cpu 型號：226，點擊“程序”-“載入程序” (或工具條中的第 2 個按鈕)，會有個對話框，只選擇“邏輯塊（l） ”并選擇 step 7 microwin 的版本“v3.1”或“v3.2”，點擊“確定”， 將先前導(dǎo)出的 awl 文件打開。 5.2 仿真調(diào)試仿真調(diào)試 5.2.1 手動控制程序手動控制程序仿真仿真 圖 5.1 手動控制仿真 5.2.2 連續(xù)控制程序仿真連續(xù)控制程序仿真 圖 5.2 連續(xù)控制程序仿真 5.2.3 放石料放石料 1 程序仿真程序仿真 圖 5.3 放石料 1 程序仿真 5.2.4 放石粉放石粉 1 程序仿真程序仿真 圖 5.4 放石粉 1 程序仿真 5.2.5 放瀝青程序仿真放瀝青程序仿真 圖 5.5 放瀝青程序仿真 5.2.6 報警程序報警程序 圖 5.6 報警程序仿真 5.3 小結(jié)小結(jié) 本章通過仿真軟件對手動控制程序和連續(xù)控制程序進(jìn)行了仿真與調(diào)試，符合混凝土 配料控制系統(tǒng)的設(shè)計要求。 6 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 6.1 結(jié)論結(jié)論 該混凝土配料控制系統(tǒng)充分利用了 plc 具有可靠性高、完善、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化以及編程 簡單直觀等優(yōu)點，能夠有效彌補繼電器控制和單片機(jī)控制在可靠性方面的缺陷，與工控 機(jī)配合易于實現(xiàn)操作