機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)-混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)（論文）題目：混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)名稱：機(jī)電傳動(dòng)控制班級(jí)學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011年12月24日“機(jī)電傳動(dòng)控制”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書第十組1設(shè)計(jì)題目：混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)內(nèi)容：1） 完成上述工作循環(huán)2） 要求有三種工作方式：手動(dòng)、自動(dòng)。3） 連續(xù)時(shí)，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報(bào)警5秒。3設(shè)計(jì)要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設(shè)計(jì)并調(diào)試PLC控制梯形圖3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書4進(jìn)度安排：1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1天2）PLC梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 3天3）說(shuō)明書撰寫 0.5天4）答辯 0.5天指導(dǎo)教師 ： 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 主管院長(zhǎng)： 年 月 日 目錄0.前言2

2、1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求21.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)21.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求22總體設(shè)計(jì)22.1 PLC的選型23 .PLC程序設(shè)計(jì)23.1 設(shè)計(jì)思想23.2 順序功能圖23.3 PLC梯形圖24. 程序調(diào)試說(shuō)明25. 結(jié)束語(yǔ)26. 參考文獻(xiàn)2 0. 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(dòng)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(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更得到用戶的好評(píng)。因而在機(jī)械、能源、化工、交通、電力等領(lǐng)

3、域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。由于系統(tǒng)要求是在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)行，對(duì)電氣要求較高，所以選用PLC十分實(shí)用。面對(duì)混凝土這種用量大，容易破壞電氣執(zhí)行系統(tǒng)的環(huán)境非常有利。1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求1.1課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（1） 混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2） 系統(tǒng)由配料部分和攪拌部分組成。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(jì)的基本要求按下啟動(dòng)鍵后，同時(shí)開啟石料1、石粉1和瀝青的料倉(cāng)電磁閥。并同時(shí)對(duì)三種材料計(jì)數(shù)；當(dāng)石料1計(jì)滿后關(guān)閉石料1，開啟石料2；當(dāng)石粉1計(jì)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

4、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(gè)料斗都關(guān)閉后，同時(shí)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(guò)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(dòng)、 自動(dòng)。3) 連續(xù)時(shí)，循環(huán)5次結(jié)束，聲光間斷報(bào)警5秒。2總體設(shè)計(jì)2.1 PLC的選型 因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)程序是有24個(gè)輸入口和10個(gè)輸出口，所以對(duì)PLC的CPU有較高的要求，需要更多的I/O端口，所以選用德國(guó)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(jī)數(shù)字輸入 ： 24路數(shù)字量輸入本機(jī)數(shù)字輸出： 16路數(shù)字量輸出高速計(jì)數(shù)器（3

5、2位置）：6個(gè)脈沖輸出： 2個(gè)，29KHz脈沖速頻程序空間： 4096字定時(shí)器總數(shù)： 256個(gè)計(jì)時(shí)器總數(shù)： 256個(gè)2.2 PLC I/O端口圖圖2 CPU 226 AC/DC/繼電器端子連接圖3 .PLC程序設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)思想本系統(tǒng)主要控制的是石料，石粉與瀝青的釋放時(shí)機(jī)，以及攪拌時(shí)長(zhǎng)釋放混凝土的釋放。石料，石粉與瀝青的比例釋放可通過(guò)傳感器設(shè)定。啟動(dòng)系統(tǒng)后打開開關(guān)，釋放石料1,，當(dāng)石料1到達(dá)比例時(shí)通過(guò)傳感器控制石料2的釋放。同理石粉與瀝青也可通過(guò)這種方法，當(dāng)所有配料按比例釋放后，攪拌缸開始時(shí)長(zhǎng)一分鐘的攪拌。當(dāng)攪拌完成后，混凝土釋放。系統(tǒng)完成一次循環(huán)，計(jì)數(shù)一次。當(dāng)系統(tǒng)完成5次循環(huán)后系統(tǒng)自動(dòng)停止

6、。3.2 順序功能圖圖3 I/O端子圖3.3 PLC梯形圖圖4 主程序梯形圖 圖5 自動(dòng)程序梯形圖圖6 手動(dòng)程序梯形圖4. 程序調(diào)試說(shuō)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，然后在下載到仿真PLC中去。在仿真軟件中執(zhí)行菜單命令“文件”“裝載程序”，在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇下載什么塊，點(diǎn)擊“確定”按鈕后，在出現(xiàn)的“打開”對(duì)話框中雙擊要下載的*.awl文件，開始下載。下載成功后，CPU模塊上出現(xiàn)下載的ASC文件名稱，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和梯形圖（見(jiàn)下圖）。圖7 調(diào)試示意圖執(zhí)行菜單命令“PLC”“運(yùn)行

7、”，開始執(zhí)行用戶程序。如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，執(zhí)行菜單命令“PLC”“運(yùn)行”后，出現(xiàn)的對(duì)話框顯示出仿真軟件不能識(shí)別的指令。點(diǎn)擊“確定”按鈕，不能切換到RUN模式，CPU模塊右側(cè)的“RUN”LED的狀態(tài)不會(huì)變化。可以用鼠標(biāo)點(diǎn)擊CPU模塊下面的開關(guān)板上的小開關(guān)來(lái)模擬輸入信號(hào)，通過(guò)模塊上LED觀察PLC輸出點(diǎn)的狀態(tài)變化，來(lái)檢查程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。 本程序調(diào)試說(shuō)明，以自動(dòng)程序?yàn)槔蜷_開關(guān)I0.6，自動(dòng)程序啟動(dòng)。按下I2.0程序開始運(yùn)行，Q0.0，Q.02,Q0.4同時(shí)亮起代表石料1石粉1瀝青開始釋放。本系統(tǒng)以I0.0,I0.2，I0.4為傳感器，按開則接通。Q0.1，Q0.3

8、，亮起。代表石料2石粉2開始釋放。當(dāng)?shù)竭_(dá)比例時(shí)傳感器I0.1，I0.3，I0.4按開。系統(tǒng)開始依次釋放石料，石粉，瀝青。既稱石料斗稱石粉斗稱瀝青斗傳感器I2.2,I2.3，I2.4開啟。攪拌缸開始一分鐘攪拌然后釋放混凝土。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次。經(jīng)調(diào)試系統(tǒng)所有程序運(yùn)行正常，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。說(shuō)明本系統(tǒng)設(shè)計(jì)合格。5. 結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)本次機(jī)電傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)，讓我更加的了解機(jī)電傳動(dòng)課程的PLC設(shè)計(jì)，深刻的體會(huì)的電器編程的重要性。非常感謝李巖老師在本次課程設(shè)計(jì)上的幫助，經(jīng)過(guò)對(duì)PLC的調(diào)試，我深刻了解了PLC的優(yōu)勢(shì)，作為工業(yè)用電器編程系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),既可通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)其正確性。節(jié)省了大量時(shí)間與金錢。非常有利于工業(yè)上的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)幾天的奮戰(zhàn)我終于完成了本次課設(shè)，幾天的時(shí)間里讓我感觸很多，讓我明白了做一件事容易，但做好卻難，以后我一定會(huì)認(rèn)真對(duì)待每一件事，爭(zhēng)取每一件事都做好。6. 參考文獻(xiàn)1 陳白寧，段智敏，劉文波 機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ) M 沈陽(yáng) 東北大學(xué)出版社 2002.