觸摸屏結(jié)合PLC在混凝土攪拌站中的應(yīng)用畢業(yè)論文

觸摸屏結(jié)合PLC在混凝土攪拌站中的應(yīng)用畢業(yè)論文目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第1章緒論 11.1引言 11.2研究項(xiàng)目現(xiàn)狀與發(fā)展方向 11.3主要技術(shù) 3第2章攪拌站的工作原理及設(shè)備的選用 42.1攪拌站的工作原理 42.2實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)備的選用 52.3選用設(shè)備的工作原理 7第3章程序設(shè)計(jì) 103.1系統(tǒng)地址分配 103.2程序設(shè)計(jì)及分析 12第4章觸摸屏畫面的制作 334.1畫面的制作 334.2觸摸屏的畫面?zhèn)魉秃湍M 36第5章結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 39致謝 41附錄1：英文翻譯 42第1章緒論1.1引言由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)混凝土的配比精度要求越來越高，采用現(xiàn)代混凝土攪拌站可減輕繁重的體力勞動(dòng)、保證工程質(zhì)量、加快施工速度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)建設(shè)成本起著很重要的作用。觸摸屏結(jié)合PLC在混凝土攪拌站中應(yīng)用近來得到了迅速發(fā)展而被廣泛應(yīng)用，因?yàn)榭删幊炭刂破鳎≒LC）已成為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化三大技術(shù)支柱（機(jī)器人技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)和PC技術(shù)）之一，其運(yùn)算速度高、指令豐富、功能強(qiáng)大、可靠性高、使用方便、編程靈活、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但是由于其本身不具備人機(jī)交互功能，在工藝參數(shù)較多，需要人機(jī)交互時(shí)，使用具有觸摸操作功能的觸摸屏就是一種很好的選擇，通過觸摸屏和PLC結(jié)合使用，可以在觸摸屏中直接設(shè)定目標(biāo)值與實(shí)際值進(jìn)行比較。并可實(shí)時(shí)監(jiān)控到系統(tǒng)實(shí)際值的大小，實(shí)現(xiàn)報(bào)警、判斷等功能，從而實(shí)現(xiàn)高效的控制和生產(chǎn)工作的目的。1.2研究項(xiàng)目現(xiàn)狀與發(fā)展方向現(xiàn)狀分析：由于我國的城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，商品混凝土在全國大中城市得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用，混凝土攪拌站也得到了高速發(fā)展。目前我國混凝土攪拌站生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品已形成系列化，但技術(shù)水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近國際先進(jìn)水平，有些技術(shù)已經(jīng)超過進(jìn)口混凝土攪拌站的水平，其中部分產(chǎn)品具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質(zhì)量好，能實(shí)現(xiàn)多倉號(hào)、多配合比、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)以及主機(jī)及其主要元器件的國產(chǎn)化程度等優(yōu)點(diǎn)，其中最明顯的是自動(dòng)化程度逐漸提高。所有攪拌站都采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制，既可自動(dòng)控制也可手動(dòng)操作，操作簡單方便。動(dòng)態(tài)面板顯示攪拌站各部件的運(yùn)行情況，同時(shí)可以存儲(chǔ)攪拌站的各種數(shù)據(jù)，按要求打印各類報(bào)表資料，存儲(chǔ)配方可達(dá)幾萬個(gè)以上?？刂剖遗鋫淇照{(diào)可保證電氣元件經(jīng)久耐用、性能穩(wěn)定持續(xù)可靠，控制系統(tǒng)基本上采用兩種方式，一種是雙機(jī)雙控形式，即系統(tǒng)以兩臺(tái)高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)組成，一臺(tái)作為主控生產(chǎn)系統(tǒng)，另外一臺(tái)作為管理及監(jiān)控系統(tǒng)兼作主控生產(chǎn)機(jī)的備份機(jī)，作為主控機(jī)系統(tǒng)具有手動(dòng)及自動(dòng)功能，控制機(jī)與管理機(jī)間數(shù)據(jù)共享，控制機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)可以轉(zhuǎn)換到管理機(jī)工作，最大限度保證系統(tǒng)的持續(xù)正常運(yùn)行。另一種采用工業(yè)計(jì)算機(jī)加配料控制儀表組成，即配料控制儀表數(shù)據(jù)輸入工業(yè)計(jì)算機(jī)，通過板卡或PLC可編程序控制器輸出執(zhí)行信號(hào)從而保證系統(tǒng)持續(xù)正常運(yùn)行。在主機(jī)卸料口、配料站等關(guān)鍵部件可以設(shè)置監(jiān)視攝像頭。但我國的混凝土攪拌站還存在著整體技術(shù)含量不高、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能化程度不高和環(huán)保性能不高等缺點(diǎn)。其中比較大的不足表現(xiàn)在整體技術(shù)含量不高，我國攪拌站或樓的整體技術(shù)含量較國外發(fā)達(dá)國家相比還較低，攪拌站生產(chǎn)廠家就目前而言是相對(duì)混亂，技術(shù)水平相差甚大。原國內(nèi)幾大機(jī)械制造公司均已經(jīng)介入混凝土攪拌站的生產(chǎn)，而且起點(diǎn)相對(duì)較高，給原本競(jìng)爭(zhēng)較為激烈的攪拌設(shè)備增加幾分不確定性，過多的生產(chǎn)廠商造成多數(shù)廠家吃不飽甚至是半停產(chǎn)狀態(tài)。但攪拌站的市場(chǎng)爭(zhēng)奪大戰(zhàn)還剛剛拉開帷幕，在未來幾年里將會(huì)有半數(shù)以上制造企業(yè)不堪忍受低利潤的競(jìng)爭(zhēng)而淘汰出局。發(fā)展方向：智能化：智能化是所有機(jī)械設(shè)備的最終發(fā)展方向，攪拌站也不例外。當(dāng)前多數(shù)制造商在這方面都有很大的投入，但只能說還處于一種比較低的智能化狀態(tài)，在這方面，要以更高一種完全意義的智能化為出發(fā)點(diǎn)?；炷翑嚢枵居糜诳焖倥繑嚢杌炷?，過去的設(shè)備均采用手動(dòng)控制或是繼電器控制，存在著故障率高、維修性差、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)。而可編程控制器(PLC)以其運(yùn)行穩(wěn)定可靠、易學(xué)易用、抗干擾性能強(qiáng)等特點(diǎn)，在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用。

隨著PLC的發(fā)展，多種特殊I/O模塊的開發(fā)，PLC控制功能越來越強(qiáng)大;通過通訊與計(jì)算機(jī)共同使用既可彌補(bǔ)PLC控制數(shù)據(jù)處理、人機(jī)界面操作等弱點(diǎn)，也可克服計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制中的缺陷。再加上觸摸屏技術(shù)的發(fā)展，相繼開發(fā)出了集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、PLC技術(shù)、工控機(jī)技術(shù)和可視監(jiān)控技術(shù)于一體的新型的軟硬一體化人機(jī)界面－觸摸屏控制器。在混凝土攪拌站的控制系統(tǒng)中采用可編程控制器控制，實(shí)現(xiàn)了混凝土攪拌過程的全自動(dòng)化控制，運(yùn)行安全可靠。通過與計(jì)算機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面操作，完成故障的判斷和處理、混凝土攪拌的配比、混凝土產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)等工作。

環(huán)?；耗壳拔覈炷翑嚢枵镜牡铜h(huán)保性要從粉塵、噪聲和污染三個(gè)方面加以改進(jìn)和提高。在粉塵方面要在粉料的輸送途徑中加以控制，可通過提高主機(jī)的性能和封閉站并采取隔音板之類的材料將噪聲減少到最低等。

高精度化：高精度化主要指骨料、水泥、水和外加劑的計(jì)量精度，目前精度還有較大的提升空間。計(jì)量的高精度化是我國攪拌站的奮斗目標(biāo)和發(fā)展方向，只有提高了計(jì)量精度才能生產(chǎn)出更高標(biāo)號(hào)的高強(qiáng)混凝土來，如何提高計(jì)量裝置的精確度是值得探討的一個(gè)問題。標(biāo)準(zhǔn)化：攪拌站的標(biāo)準(zhǔn)化是其最終的一個(gè)發(fā)展方向，任何設(shè)備都有標(biāo)準(zhǔn)，全球有國際標(biāo)準(zhǔn)，我國也有自已的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化可從根本上降低產(chǎn)品成本，節(jié)約大量的能耗資源。1.3主要技術(shù)此研究課題中可編程控制器是技術(shù)核心，PLC不斷地掃描檢測(cè)各種輸入信號(hào)的狀態(tài)，并且通過程序發(fā)出指令，控制相應(yīng)的輸送機(jī)、倉門和電機(jī)，從而完成混凝土攪拌的過程，與此同時(shí)還與觸摸屏進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，為觸摸屏的顯示提供數(shù)據(jù)，并對(duì)于觸摸屏輸入的信息進(jìn)行處理等。實(shí)現(xiàn)混凝土攪拌過程的自動(dòng)控制和跟蹤顯示。

觸摸屏監(jiān)控器是90年代出現(xiàn)的新型可編程終端，是新一代高科技人機(jī)界面產(chǎn)品。適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，可代替普通或工控計(jì)算機(jī)作為人機(jī)界面，具有交互性好，可靠性高，編程簡單，與PLC聯(lián)結(jié)簡便等特點(diǎn)。觸摸屏的主要功能有:(1)主要用于實(shí)時(shí)顯示設(shè)備或系統(tǒng)在操作狀態(tài)方面的實(shí)時(shí)信息。(2)觸摸屏上的觸摸按鈕可產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)，或輸入數(shù)值、字符給PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,從而產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作控制系統(tǒng)或設(shè)備的運(yùn)行。(3)可多幅畫面重疊或切換顯示。用觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，與PLC系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和交換，將外部輸入的參數(shù)寫入PLC系統(tǒng)，也可將PLC系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)讀入觸摸屏，實(shí)現(xiàn)了模擬量的實(shí)時(shí)顯示，目標(biāo)值的設(shè)定以及產(chǎn)生報(bào)警信息等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1-1PLC稱重傳感器觸摸屏I/O控制電器元件電動(dòng)機(jī)

PLC稱重傳感器觸摸屏I/O控制電器元件電動(dòng)機(jī)圖1-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第2章攪拌站的工作原理及設(shè)備的選用2.1攪拌站的工作原理(1)初始狀態(tài)系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，粉料計(jì)量倉、骨料計(jì)量倉、添加劑計(jì)量倉、水計(jì)量倉及攪拌倉都是空的，它們底部的倉門都關(guān)閉，各螺旋輸送機(jī)的電機(jī)和攪拌機(jī)的電機(jī)停轉(zhuǎn)。(2)起動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)就開始按下列給定規(guī)律操作：a.各原料倉的螺旋輸送機(jī)運(yùn)行，倉門打開，各種原料投放到各計(jì)量倉內(nèi)。b.各計(jì)量倉的稱重傳感開始工作，對(duì)各計(jì)量倉內(nèi)的原料稱量,如果重量符合設(shè)定要求，則相應(yīng)的運(yùn)輸部件停止運(yùn)轉(zhuǎn)，原料倉門關(guān)閉。c.各計(jì)量倉打開倉門，各原料投放到攪拌倉，攪拌機(jī)開始工作進(jìn)行攪拌。d.攪拌時(shí)間結(jié)束，攪拌機(jī)停止工作。打開攪拌倉倉門，卸出混凝土。e.卸料結(jié)束后，攪拌倉倉門關(guān)閉，開始下一周期。(3)停止操作按下停止按鈕，當(dāng)前的攪拌工作處理完畢后，才停止操作。系統(tǒng)的工作流程圖如圖2-1水粉料骨料粉料計(jì)量斗計(jì)量斗計(jì)量斗添加劑水粉料骨料粉料計(jì)量斗計(jì)量斗計(jì)量斗添加劑計(jì)量斗計(jì)量斗攪拌罐攪拌罐成品罐成品罐圖2-1系統(tǒng)的工作流程圖2.2實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)備的選用（1）實(shí)驗(yàn)條件：所需要的硬件有：裝有觸摸屏軟件以及可與PLC通信相關(guān)硬件的計(jì)算機(jī)、可編程控制器（含模擬量輸入模塊）、觸摸屏帶電纜線（一套）、傳感器及若干電器元件組成。(2)PLC的選用：選用三菱的FX2N-32MR-001型PLC其電器特性如下：此款PLC為交流電源、24V直流輸入類型。I/O總數(shù)為32，輸入點(diǎn)數(shù)為16（漏型），輸出點(diǎn)數(shù)為16（繼電器型），采用儲(chǔ)存程序周期運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法及批次處理的I/O控制方法。運(yùn)轉(zhuǎn)處理時(shí)間為：基本指令為0.08微秒/指令，應(yīng)用指令為1.52至幾百微秒/指令。采用邏輯梯形圖和指令清單的編程語言。輔助繼電器（M線圈）點(diǎn)數(shù)分別為：一般－500點(diǎn)，鎖定－2572點(diǎn)，特殊－256點(diǎn)。狀態(tài)繼電器（S線圈）點(diǎn)數(shù)為：一般－490點(diǎn)，鎖定－400點(diǎn)，初始－10點(diǎn)。內(nèi)置100毫秒、10毫秒、1毫秒保持型、100毫秒保持型定時(shí)器，16、32位計(jì)數(shù)器，高速計(jì)數(shù)器，多點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)寄存器等。兼容十進(jìn)制、十六進(jìn)制、浮點(diǎn)型常數(shù)。(配FX2N-4AD模擬量輸入模塊規(guī)格如表2-1)表2-1輸入模塊規(guī)格項(xiàng)目輸入電壓輸入電流模擬量輸入范圍DC0至10V,DC0至5V,(輸入電阻200千歐)絕對(duì)最大量程:DC

-0.5V和+15V

4至20mA,(輸入電阻250歐)絕對(duì)最大量程:

-2mA和+60mA數(shù)字輸出12位分辨率2.5mV(10V/4000)4μA{(20-4)/4000}總體精度±1%(滿量程0至10V)±1%(滿量程4至20mA)轉(zhuǎn)換速度2.5ms/通道(順控程序和同步)隔離在模擬和數(shù)字電路之間光電隔離，直流/直流變壓器隔離主單元電源，在模擬通道之間沒有隔離電源規(guī)格DC5V20mA(主單元提供的內(nèi)部電源)DC24V±10%,50mA(主單元提供的內(nèi)部電源)占用的輸入輸出點(diǎn)數(shù)占8個(gè)輸入或輸出點(diǎn)適用的控制器FX1N/FX2N尺寸(寬×厚×高)43×87×90質(zhì)量(重量)0.2Kg (3)觸摸屏的選用：選用GP2000系列的GP2301-LG41-24V型觸摸屏，產(chǎn)品簡要介紹如下：黑白：顏色 背光燈：CFL(使用壽命:50,000hrs,

25°C

24小時(shí)運(yùn)行)分辨率：320x240外接接口：CF卡接口、Tool接口、串行接口(COM1/RS422)額定電壓：DC24V環(huán)境溫度：0°C至+50°C環(huán)境濕度：10%RH至90%RH(無凝露,濕球溫度為:39°C)抗震性能：IEC61131-2標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)振動(dòng)不連續(xù)時(shí):

10Hz至57Hz0.075mm,57Hz至150Hz9.8m/s2

振動(dòng)連續(xù)時(shí):

10Hz至57Hz0.035mm,57Hz至150Hz4.9m/s2

X,Y,Z軸10次(80min.)(4)傳感器的選用：選用料斗用的京華BK-5型稱重傳感器

產(chǎn)品特點(diǎn)：1、彈性體采用剪切懸臂梁結(jié)構(gòu)，高度低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高

2、抗疲勞，抗偏心能力強(qiáng)測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定可靠

3、安裝使用方便

4、承接方式：壓式或拉式規(guī)格參數(shù)：量程

0-0.1,0.2,0.3,0.5,1,2,3,5,10

t

靈敏度

0.2KG/V

非線性

0.03

0.05

0.1

0.2

%FS

重復(fù)性

0.03

0.05

0.1

0.2

%FS

滯后

0.03

0.05

0.1

0.2

%FS

供橋電壓

12

VDC

輸入電阻

730±20

Ω

輸出電阻

700±10

Ω

絕緣電阻

≥2000

MΩ

工作溫度范圍

-10至+50

℃

熱零點(diǎn)偏移

0.03

0.05

0.1

0.2

%FS/10℃

熱靈敏度偏移

0.03

0.05

0.1

0.2

%FS/10℃

允許過負(fù)荷

120

%FS

接線方式

插座：1、電源（+）；2、輸出（+）3、輸出（-）；4電源（-）。2.3選用設(shè)備的工作原理(1)觸摸屏的工作原理：典型觸摸屏的工作部分一般由三部分組成，如圖2-2所示：兩層透明的阻性導(dǎo)體層、兩層導(dǎo)體之間的隔離層、電極。阻性導(dǎo)體層選用阻性材料，如銦錫氧化物（ITO）涂在襯底上構(gòu)成，上層襯底用塑料，下層襯底用玻璃。隔離層為粘性絕緣液體材料，如聚脂薄膜。電極選用導(dǎo)電性能極好的材料（如銀粉墨）構(gòu)成，其導(dǎo)電性能大約為ITO的1000倍。觸摸屏工作時(shí)，上下導(dǎo)體層相當(dāng)于電阻網(wǎng)絡(luò)，如圖2-3所示。當(dāng)某一層電極加上電壓時(shí)，會(huì)在該網(wǎng)絡(luò)上形成電壓梯度。如有外力使得上下兩層在某一點(diǎn)接觸，則在電極未加電壓的另一層可以測(cè)得接觸點(diǎn)處的電壓，從而知道接觸點(diǎn)處的坐標(biāo)。比如，在頂層的電極(X+,X－)上加上電壓，則在頂層導(dǎo)體層上形成電壓梯度，當(dāng)有外力使得上下兩層在某一點(diǎn)接觸，在底層就可以測(cè)得接觸點(diǎn)處的電壓，再根據(jù)該電壓與電極(X+)之間的距離關(guān)系，知道該處的X坐標(biāo)。然后，將電壓切換到底層電極（Y+,Y－）上，并在頂層測(cè)量接觸點(diǎn)處的電壓，從而知道Y坐標(biāo)。觸摸屏與PLC的通信原理：圖2-2觸摸屏結(jié)構(gòu)圖2-3工作時(shí)的導(dǎo)體層GP畫面顯示所需的數(shù)據(jù)由GP自動(dòng)地發(fā)出請(qǐng)求并接收，觸摸鍵的操作輸入由GP自動(dòng)地送到PLC。在PLC上，不需要為畫面顯示、操作編寫專門地程序。GP內(nèi)部寄存器被稱為LS區(qū),以LS區(qū)首地址開始的數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)寄存器被規(guī)定為系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū),系統(tǒng)數(shù)據(jù)完成畫面切換等動(dòng)作,GP和PLC內(nèi)部占用特定的寄存器區(qū),完成各種功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)是GP中固定的一部分存儲(chǔ)區(qū)域，在PLC中需要開辟對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)域，進(jìn)行對(duì)GP運(yùn)行中各種控制參數(shù)的相互交換。設(shè)置GP的“系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)起始地址”，在PLC中自動(dòng)地預(yù)備系統(tǒng)區(qū)域，才能建立GP與PLC的通信。稱重傳感器的工作原理：懸臂梁式稱重傳感器是利用電阻應(yīng)變?cè)順?gòu)成的一種高精度載荷傳感器部件。它由四片電阻應(yīng)變計(jì)貼于剪切懸臂梁式彈性體的中性面上，組成一個(gè)全橋平衡電路。彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。第3章程序設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)地址分配輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址分配如表3-1表3-1輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址分配地址說明地址說明地址說明M0000初始步信號(hào)M0033報(bào)警響應(yīng)信號(hào)T4,C4骨料斗放料定時(shí)M0001起動(dòng)按鈕,觸發(fā)脈沖M0034報(bào)警響應(yīng)按鈕T5,C5添加劑斗放料定時(shí)M0002粉料斗投料信號(hào)M0035粉料斗投料手動(dòng)按鈕T6,C6水斗放料定時(shí)M0003骨料斗投料信號(hào)M0036粉料斗停止投料手動(dòng)按鈕C7計(jì)量斗排料報(bào)警定時(shí)M0004添加劑斗投料信號(hào)M0037骨料斗投料手動(dòng)按鈕C8攪拌罐排料報(bào)警定時(shí)M0005水斗投料信號(hào)M0038骨料斗停止投料手動(dòng)按鈕T9,T10報(bào)警燈閃爍定時(shí)M0006粉料斗倉門關(guān)閉延時(shí)信號(hào)M0039添加劑斗停止投料手動(dòng)按鈕C11粉料斗投料報(bào)警定時(shí)M0007粉料斗倉門關(guān)閉延時(shí)信號(hào)M0040添加劑斗停止投料手動(dòng)按鈕C12骨料斗投料報(bào)警定時(shí)M0008骨料斗倉門關(guān)閉延時(shí)信號(hào)M0041水斗投料手動(dòng)按鈕C13添加劑斗投料報(bào)警定時(shí)M0009骨料斗倉門關(guān)閉延時(shí)信號(hào)M0042水斗停止投料手動(dòng)按鈕C14水斗投料報(bào)警定時(shí)M0010計(jì)量斗排料信號(hào)M0043計(jì)量斗排料手動(dòng)按鈕C15攪拌機(jī)報(bào)警定時(shí)M0011攪拌機(jī)啟動(dòng)信號(hào)M0044計(jì)量斗停止排料手動(dòng)按鈕D0－D3各料斗傳感器測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)單元M0012攪拌罐排料信號(hào)M0045攪拌機(jī)啟動(dòng)手動(dòng)按鈕D4－D7各物料料設(shè)定重量存儲(chǔ)單元M0013起動(dòng)信號(hào)M0046攪拌機(jī)停止手動(dòng)按鈕D8－D11各料斗排放預(yù)設(shè)時(shí)間存儲(chǔ)單元M0014－M0016粉料計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元M0047攪拌罐排料手動(dòng)按鈕D12計(jì)量斗排放預(yù)設(shè)時(shí)間存儲(chǔ)單元M0017－M0019骨料計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元M0048攪拌罐停止排料手動(dòng)按鈕D13攪拌罐排放預(yù)設(shè)時(shí)間存儲(chǔ)單元M0020－M0022添加劑計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元M0049攪拌機(jī)工作異常信號(hào)D14粉料斗預(yù)設(shè)報(bào)警時(shí)間存儲(chǔ)單元M0023－M0025水計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元M0060－M0062粉料計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元D15骨料斗預(yù)設(shè)報(bào)警時(shí)間存儲(chǔ)單元M0026粉料斗投料超時(shí)信號(hào)M0063－M0065骨料計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元D16添加劑斗預(yù)設(shè)報(bào)警時(shí)間存儲(chǔ)單元M0027骨料斗投料超時(shí)信號(hào)M0066－M0068添加劑計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元D17水斗預(yù)設(shè)報(bào)警時(shí)間存儲(chǔ)單元M0028添加劑斗投料超時(shí)信號(hào)M0069－M0071水計(jì)量斗重量比較結(jié)果存儲(chǔ)單元D18計(jì)量斗預(yù)設(shè)報(bào)警時(shí)間存儲(chǔ)單元M0029水斗投料超時(shí)信號(hào)T0,C20計(jì)量斗排料定時(shí)D19攪拌機(jī)預(yù)設(shè)報(bào)警時(shí)間存儲(chǔ)單元M0030稱斗排料超時(shí)信號(hào)T1,C1攪拌機(jī)運(yùn)行定時(shí)D20攪拌罐預(yù)設(shè)報(bào)警時(shí)間存儲(chǔ)單元M0031攪拌機(jī)響應(yīng)超時(shí)信號(hào)T2,C2攪拌罐排料定時(shí)D21罐數(shù)設(shè)定存儲(chǔ)單元M0032故障報(bào)警觸發(fā)信號(hào)T3,C3粉料斗放料定時(shí)C0已加工罐數(shù)計(jì)數(shù)，延時(shí)(2)輸出繼電器地址分配如表3-2表3-2輸出繼電器地址分配地址說明地址說明Y000粉料斗倉門和螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)Y005攪拌機(jī)啟動(dòng)Y001骨料斗倉門和螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)Y006攪拌罐倉門和螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)Y002添加劑斗倉門和螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)Y007蜂鳴器Y003水料斗倉門打開Y010報(bào)警燈Y004所有計(jì)量斗倉門和螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)3.2程序設(shè)計(jì)及分析(1)攪拌程序設(shè)計(jì)攪拌系統(tǒng)主順序功能圖如圖3-1 M0000初始步M0000初始步起動(dòng)M0001起動(dòng)M0001Y3Y1Y2Y0M0005M0004M0003M0002Y3Y1Y2Y0M0005M0004M0003M0002投料稱重完畢稱重完畢稱重完畢稱重完畢稱重完畢稱重完畢稱重完畢稱重完畢C6M0009C5M0008C4M000C6M0009C5M0008C4M0007C3M0006=1且C3C=1且C3C4C5C6時(shí)間到稱斗排料C20Y5Y4稱斗排料C20Y5Y4M0010C20時(shí)間到稱斗排料結(jié)束C20時(shí)間到稱斗排料結(jié)束攪拌C1Y5M0011攪拌C1Y5M0011C1C1攪拌時(shí)間到排放成品C2Y6M0012排放成品C2Y6M0012C2且C2且M0013繼續(xù)C2且M0013停止圖3-1攪拌系統(tǒng)主順序功能圖=1\*GB3①啟動(dòng)及初始：已經(jīng)給出了攪拌系統(tǒng)的順序功能圖和PLC程序梯形圖，圖3-2的M0013用來實(shí)現(xiàn)在按下停止按鈕后不馬上停止工作，而是在當(dāng)前工作周期的操作結(jié)束后，才停止運(yùn)行。開始按鈕和停止按鈕互相制約。M0013用啟動(dòng)按鈕M0001和停止按鈕M0066來控制。如梯形圖所示如果在程序運(yùn)行過程當(dāng)中按下停止按鈕，在當(dāng)前的循環(huán)中的每一個(gè)步驟都不會(huì)受停止鍵的影響，只有此循環(huán)完成回到初始步時(shí)，由于停止按鈕使M0013復(fù)位，所以在初始步中的M0013的常閉觸點(diǎn)斷開，致使初始信號(hào)同M0000復(fù)位，使并行序列中的M0013常開角點(diǎn)不能閉合從而不能滿足繼續(xù)運(yùn)行的條件，所以程序中止。系統(tǒng)啟動(dòng)后所有計(jì)數(shù)器復(fù)位。如圖3-2、3-3。圖3-2啟動(dòng)和系統(tǒng)初始檢測(cè)PLC程序代碼:圖3-3各計(jì)數(shù)器復(fù)位PLC程序代碼：=2\*GB3②攪拌主體程序：粉料斗：當(dāng)初始信號(hào)M0000及起動(dòng)按鈕M0001同時(shí)置1或一個(gè)循環(huán)臨近結(jié)束時(shí)，攪拌罐倉門打開信號(hào)M0012，排料定時(shí)器C2，起動(dòng)信號(hào)M0013同時(shí)置1并且計(jì)量斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，粉料斗倉門、螺旋輸送機(jī)打開信號(hào)M0002置1，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y0置1使料斗倉門和螺旋輸送機(jī)同時(shí)打開，此時(shí)料斗上的稱重傳感器開始測(cè)量物料重量。并且把測(cè)量結(jié)果送到M0014－M0016中。當(dāng)測(cè)量結(jié)果和所預(yù)設(shè)的重量相當(dāng)時(shí)，PLC使繼電器M0015置1，同時(shí)M0002也處于置1狀態(tài)并且稱斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)（M0010為0）從而滿足停止放料并延時(shí)條件，即M0006置1，延定時(shí)器C3開始計(jì)時(shí)，同時(shí)報(bào)警定時(shí)器C11也開始工作。如圖3-4。圖3-4粉料斗投料及計(jì)量料稱料PLC程序代碼：骨料斗：當(dāng)初始信號(hào)M0000及起動(dòng)按鈕M0001同時(shí)置1或一個(gè)循環(huán)臨近結(jié)束時(shí)，攪拌罐倉門打開信號(hào)M0012，排料定時(shí)器C2，起動(dòng)信號(hào)M0013同時(shí)置1并且計(jì)量斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，骨料斗倉門、螺旋輸送機(jī)打開信號(hào)M0003置1，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y1置1使料斗倉門和螺旋輸送機(jī)同時(shí)打開，此時(shí)料斗上的稱重傳感器開始測(cè)量物料重量。并且把測(cè)量結(jié)果送到M0017－M0019中。當(dāng)測(cè)量結(jié)果和所預(yù)設(shè)的重量相等時(shí)，PLC使繼電器M0018置1，同時(shí)M0003也處于置1狀態(tài)并且稱斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)（M0010為0）從而滿足停止放料并延時(shí)條件，即M0007置1，延定時(shí)器C4開始計(jì)時(shí)，同時(shí)報(bào)警定時(shí)器C12也開始工作。如圖3-5。圖3-5骨料斗投料及計(jì)量料稱料PLC程序代碼：添加劑斗：當(dāng)初始信號(hào)M0000及起動(dòng)按鈕M0001同時(shí)置1或一個(gè)循環(huán)臨近結(jié)束時(shí)，攪拌罐倉門打開信號(hào)M0012，排料定時(shí)器C2，起動(dòng)信號(hào)M0013同時(shí)置1并且計(jì)量斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，骨料斗倉門、螺旋輸送機(jī)打開信號(hào)M0004置1，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y2置1使料斗倉門和螺旋輸送機(jī)同時(shí)打開，此時(shí)料斗上的稱重傳感器開始測(cè)量物料重量。并且把測(cè)量結(jié)果送到M0020－M0022中。當(dāng)測(cè)量結(jié)果和所預(yù)設(shè)的重量相等時(shí)，PLC使繼電器M0021置1，同時(shí)M0004也處于置1狀態(tài)并且稱斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)（M0010為0）從而滿足停止放料并延時(shí)條件，即M0008置1，延定時(shí)器C5開始計(jì)時(shí)，同時(shí)報(bào)警定時(shí)器C13也開始工作。如圖3-6。圖3-6添加劑料斗投料及計(jì)量料稱料PLC程序代碼：水斗：當(dāng)初始信號(hào)M0000及起動(dòng)按鈕M0001同時(shí)置1或一個(gè)循環(huán)臨近結(jié)束時(shí)，攪拌罐倉門打開信號(hào)M0012，排料定時(shí)器C2，起動(dòng)信號(hào)M0013同時(shí)置1并且計(jì)量斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，骨料斗倉門、螺旋輸送機(jī)打開信號(hào)M0005置1，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y3置1使料斗倉門和螺旋輸送機(jī)同時(shí)打開，此時(shí)料斗上的稱重傳感器開始測(cè)量物料重量。并且把測(cè)量結(jié)果送到M0023－M0025中。當(dāng)測(cè)量結(jié)果和所預(yù)設(shè)的重量相等時(shí)，PLC使繼電器M0024置1，同時(shí)M0005也處于置1狀態(tài)并且稱斗倉門處于關(guān)閉狀態(tài)（M0010為0）從而滿足停止放料并延時(shí)條件，即M0009置1，延定時(shí)器C6開始計(jì)時(shí)，同時(shí)報(bào)警定時(shí)器C14也開始工作。如圖3-7。圖3-7水料斗投料及計(jì)量斗稱斗PLC程序代碼：當(dāng)粉料斗、骨料斗、添加劑斗及水斗的投料延時(shí)結(jié)束后，即：M0006、M0007、M0008、M0009、C3、C4、C5、C6都被置1且攪拌機(jī)處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)滿足稱斗排料條件，即發(fā)出排料信號(hào)M0010，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y4打開稱斗倉門打開開始排料，同時(shí)排料定時(shí)器C20和報(bào)警定時(shí)器C7開始工作。如圖3-8。圖3-8計(jì)量斗排料PLC程序代碼：當(dāng)排料結(jié)束后（即M0010、C20被置1）且攪拌罐倉門處于關(guān)閉狀態(tài)，滿足攪拌機(jī)啟動(dòng)條件，即發(fā)出攪拌信號(hào)M0011，當(dāng)稱斗倉門打開或接收到攪拌機(jī)啟動(dòng)信號(hào)時(shí)都可啟動(dòng)攪拌機(jī)開始攪拌工作。同時(shí)攪拌定時(shí)器C1和報(bào)警定時(shí)器C15開始工作。如圖3-9圖3-9攪拌機(jī)啟動(dòng)PLC程序代碼：當(dāng)攪拌工作結(jié)束（即M0011、C1被置1）且下一循環(huán)還未到來（即初始信號(hào)M0000，粉料斗倉門啟動(dòng)信號(hào)M0002處于復(fù)位狀態(tài)）時(shí)，滿足攪拌罐排放條件，即M0012置1，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y6打開攪拌罐倉門開始排放成品。同時(shí)攪拌罐排料定時(shí)器C2和報(bào)警定時(shí)器C8開始工作。排放成品意味著一個(gè)工作周期完成，則計(jì)數(shù)器C0進(jìn)行加1計(jì)數(shù)開始累積加工的罐數(shù)，準(zhǔn)備進(jìn)入下一循環(huán)周期。如圖3-10。圖3-10攪拌罐排料及加工罐數(shù)統(tǒng)計(jì)PLC程序代碼：(2)報(bào)警工作梯形圖及程序當(dāng)粉料斗停止放料延時(shí)定時(shí)器C3和報(bào)警定時(shí)器C7計(jì)時(shí)結(jié)束，若此時(shí)料斗上的稱重傳感器的結(jié)果仍與重量預(yù)設(shè)值不等（即M0014或M0016被置1而M0013仍處于復(fù)位狀態(tài)）則說明粉料斗投料步驟出現(xiàn)問題需要停機(jī)檢查，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即使M0026置1。如圖3-11。圖3-11報(bào)警條件PLC程序代碼：同上所述，如果C4、C12計(jì)時(shí)結(jié)束，且M0017或M0016被置1而M0018仍處于復(fù)位狀態(tài)則說明骨料斗投料步驟出現(xiàn)問題，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即使M0027置1。如果C5、C13計(jì)時(shí)結(jié)束，且M0020或M0022被置1而M0021仍處于復(fù)位狀態(tài)則說明添加劑斗投料步驟出現(xiàn)問題，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即使M0028置1。如果C6、C14計(jì)時(shí)結(jié)束，且M0023或M0025被置1而M0024仍處于復(fù)位狀態(tài)則說明水斗投料步驟出現(xiàn)問題，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即使M0029置1。當(dāng)稱斗排料定時(shí)器C0和報(bào)警定時(shí)器C7計(jì)時(shí)結(jié)束而驅(qū)動(dòng)稱斗倉門和螺旋輸送機(jī)的輸出繼電器Y4仍處于復(fù)位狀態(tài)，說明稱斗排料步驟出現(xiàn)問題，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即使M0030置1。當(dāng)攪拌定時(shí)器C1和報(bào)警定時(shí)器C15計(jì)時(shí)結(jié)束而驅(qū)動(dòng)攪拌機(jī)的輸出繼電器Y5仍處于復(fù)位狀態(tài)，說明攪拌機(jī)出現(xiàn)問題，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即使M0049置1。當(dāng)攪拌罐排料定時(shí)器C2和報(bào)警定時(shí)器C8計(jì)時(shí)結(jié)束，而驅(qū)動(dòng)攪拌罐倉門和螺旋輸送機(jī)的輸出繼電器Y6仍處于復(fù)位狀態(tài)，說明成品步驟出現(xiàn)問題，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即使M0031置1。當(dāng)上述任一報(bào)警信號(hào)被置位，都會(huì)啟動(dòng)報(bào)警觸發(fā)信號(hào)M0032。梯形圖中運(yùn)用T9，T10組成了一個(gè)振蕩電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警燈閃爍（當(dāng)報(bào)警觸發(fā)信號(hào)置位，T10的常閉觸點(diǎn)處于復(fù)位狀態(tài)，T9開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束后使驅(qū)動(dòng)報(bào)警燈的輸出繼電器Y7打開報(bào)警燈。同時(shí)T10開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)結(jié)束后T10的常閉斷開使T9復(fù)位，T9斷開使報(bào)警燈關(guān)閉。同時(shí)T10復(fù)位，即T10的常閉觸點(diǎn)又再次合上進(jìn)入到一個(gè)閃爍循環(huán)。）M0034為報(bào)警響應(yīng)按鈕，按下它使報(bào)警響應(yīng)信號(hào)M0033置1，從而使報(bào)警燈處于常亮狀態(tài)，同時(shí)關(guān)閉蜂鳴器。如圖3-12、3-13。圖3-12報(bào)警觸發(fā)PLC程序代碼：圖3-13報(bào)警主體程序PLC程序代碼：(3)手動(dòng)工作梯形圖及程序M0035為粉料斗投料啟動(dòng)按鈕，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y0打開粉料斗倉門和螺旋輸送機(jī)同時(shí)把稱重傳感器稱得的結(jié)果傳送到指定的存儲(chǔ)單元中。按下粉料斗停止投料按鈕M0036或稱重結(jié)束使倉門和螺旋輸送機(jī)關(guān)閉。M0037為骨料斗投料啟動(dòng)按鈕，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y1打開骨料斗倉門和螺旋輸送機(jī)同時(shí)把稱重傳感器稱得的結(jié)果傳送到指定的存儲(chǔ)單元中。按下粉料斗停止投料按鈕M0038或稱重結(jié)束使倉門和螺旋輸送機(jī)關(guān)閉。M0039為添加劑斗投料啟動(dòng)按鈕，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y2打開添加劑斗倉門和螺旋輸送機(jī)同時(shí)把稱重傳感器稱得的結(jié)果傳送到指定的存儲(chǔ)單元中。按下添加劑斗停止投料按鈕M0040或稱重結(jié)束使倉門和螺旋輸送機(jī)關(guān)閉。M0041為水斗投料啟動(dòng)按鈕，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y3打開水斗倉門同時(shí)把稱重傳感器稱得的結(jié)果傳送到指定的存儲(chǔ)單元中。按下水斗停止投料按鈕M0042或稱重結(jié)束使倉門關(guān)閉。在各料斗倉門和螺旋輸送機(jī)都處于關(guān)閉的狀態(tài)的情況下按下稱斗排料按鈕M0043開始排料，按下稱斗排料停止按鈕M0044停止排料。按下攪拌機(jī)啟動(dòng)按鈕M0045，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y5開始攪拌，按下攪拌機(jī)停止按鈕M0046停止攪拌。在攪拌機(jī)停止轉(zhuǎn)的狀態(tài)下按下攪拌罐排料按鈕，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y6打開倉門和螺旋輸送機(jī)開始排料，按下攪拌罐停止排料按鈕M0048停止排料。如圖3-14－3-18圖3-14粉料斗和骨料斗手動(dòng)投料PLC程序代碼：圖3-15添加劑及水斗手動(dòng)投料PLC程序代碼：圖3-16計(jì)量斗手動(dòng)排料PLC程序代碼：圖3-17攪拌機(jī)手動(dòng)啟停PLC程序代碼：圖3-18攪拌罐手動(dòng)排料PLC程序代碼：(4)A/D轉(zhuǎn)換工作梯形圖及程序在初始狀態(tài)觸發(fā)信號(hào)的作用下，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換程序，由BFM＃30中讀出在“0”位置的特殊功能的ID號(hào)，保存在主單元的D30中。比較該值以檢查模塊是否是FX2N－4AD，如果是則M101變?yōu)镺N。然后將H0000寫入FX2N－4AD的BFM＃0，建立模擬輸入通道（CH1，CH2，CH3，CH4），分別將4寫入BFM＃1，＃2，＃3，＃4中，將CH1，CH2，CH3，CH4的平均采樣數(shù)設(shè)為4。從BFM＃29中讀出操作狀態(tài)，并作為FX2N主單元的位元件輸出。如果操作沒有錯(cuò)誤，則讀取BFM的平均數(shù)據(jù)。最后當(dāng)操作正常的情況下，BFM＃5，＃6，＃7，＃8被讀入FX2N主單元，并保存在D0－D3中。這些元件中分別存放CH1，CH2，CH3，CH4的平均數(shù)據(jù)。如圖3-19。圖3-19A/D轉(zhuǎn)換工作梯形圖PLC程序代碼：(5)延時(shí)程序利用定時(shí)器T及各步驟計(jì)數(shù)器C構(gòu)造的循環(huán)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)時(shí)間延時(shí)(定時(shí)器每記一秒計(jì)數(shù)器計(jì)一個(gè)數(shù))。如圖3-20—3-24。圖3-20粉料及骨料投料延時(shí)PLC程序代碼：圖3-21添加劑及水投料延時(shí)PLC程序代碼：圖3-22計(jì)量斗排料延時(shí)PLC程序代碼：圖3-23攪拌工作延時(shí)PLC程序代碼：圖3-24攪拌罐排料延時(shí)PLC程序代碼：第4章觸摸屏畫面的制作4.1畫面的制作此系統(tǒng)的制作是用GP－PRO/PBIII軟件來完成的，其中界面包括：歡迎界面、主菜單、重量設(shè)定界面、時(shí)間設(shè)定界面、報(bào)警定時(shí)界面、狀態(tài)監(jiān)控界面、報(bào)警信息界面、參數(shù)信息界面、手動(dòng)控制界面及幫助界面等。(1)歡迎界面的設(shè)計(jì)圖圖4-1歡迎界面在軟件上，創(chuàng)建一個(gè)歡迎頁面(如圖4-1)，頁面上有一個(gè)觸摸按鈕，其功能為切換畫面，當(dāng)點(diǎn)擊頁面觸摸按鈕時(shí)即進(jìn)入圖圖4-1歡迎界面(2)主菜單的設(shè)計(jì)圖圖4-2主菜單在此界面點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕進(jìn)入各操作界面，各參數(shù)設(shè)置完畢后退回主菜單，點(diǎn)擊窗口右下角的啟動(dòng)按鈕開啟混凝土攪拌系統(tǒng)程序，點(diǎn)擊停止按鈕停止系統(tǒng)運(yùn)行。窗口左下角為系統(tǒng)日期和時(shí)間。（如圖4圖圖4-2主菜單(3)重量設(shè)定、時(shí)間設(shè)定及報(bào)警定時(shí)界面圖4-3重量設(shè)定界面在重量設(shè)定界面（如圖4-3）和時(shí)間設(shè)定界面（如圖4-4）中用戶需要設(shè)定的量為粉料骨料、添加劑、水重量的目標(biāo)值及一些時(shí)間參數(shù)，這時(shí)設(shè)定輸入?yún)^(qū)利用設(shè)定數(shù)值鍵盤,用戶可得到需要的目標(biāo)值。點(diǎn)擊輸入按鈕激活數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)，輸入后數(shù)值送入PLC目標(biāo)值保存單元，點(diǎn)擊返回按鈕回到主菜單，數(shù)值的位數(shù)、精度以及該數(shù)值在PLC內(nèi)存單元中的地址都是在元件屬性中設(shè)置的（如圖4-5）圖4-3重量設(shè)定界面圖4-4時(shí)間設(shè)定界面圖4-5屬性設(shè)定窗口圖4-6報(bào)警定時(shí)界面由于在混凝土攪拌系統(tǒng)運(yùn)行中存在著震動(dòng)、電氣故障等一些可能發(fā)生的問題，需要對(duì)故障及時(shí)反應(yīng)，這就要對(duì)每一個(gè)可能發(fā)出問題的步驟設(shè)置報(bào)警發(fā)生信號(hào)，此系統(tǒng)采用超時(shí)報(bào)警來對(duì)故障進(jìn)行反應(yīng)，在報(bào)警定時(shí)界面（如圖4-6）中用戶需要對(duì)一些報(bào)警定時(shí)進(jìn)行設(shè)置，但每一個(gè)設(shè)置的時(shí)間必須大于在時(shí)間設(shè)定界面中相應(yīng)的項(xiàng)目設(shè)置的時(shí)間。圖4-6報(bào)警定時(shí)界面(4)狀態(tài)監(jiān)控界面圖4-7狀態(tài)監(jiān)控界面此界面（如圖4-7）是用來對(duì)混凝土攪拌系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視，在界面的系統(tǒng)工作圖每一個(gè)步驟的旁邊都有一個(gè)監(jiān)控?zé)?，?dāng)監(jiān)控?zé)魹榫G色時(shí)代表此步驟為活動(dòng)步，紅色時(shí)代表此步驟為非活動(dòng)步。圖4-7狀態(tài)監(jiān)控界面(5)報(bào)警信息界面圖4-8報(bào)警信息界面當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)時(shí)，此報(bào)警信息界面（如圖圖4-8報(bào)警信息界面下按鈕報(bào)警信息會(huì)上下滾動(dòng)，ack，ackall按鈕是用來標(biāo)記已經(jīng)處理過的光標(biāo)所在的或所有的報(bào)警信息，清除及清除全部按鈕是用來刪除光標(biāo)所在的或所有報(bào)警信息，點(diǎn)擊結(jié)束按鈕光標(biāo)消失。解除按鈕是報(bào)警響應(yīng)按鈕，按下它報(bào)警燈由閃爍變?yōu)槌Ａ燎曳澍Q器關(guān)閉。(6)參數(shù)信息界面圖4-9參數(shù)信息界面在此界面（如圖4-9）中，用戶需要觀察的量為粉料重量、骨料重量、添加劑重量、水重量，先前設(shè)定的各步驟運(yùn)行預(yù)設(shè)的時(shí)間以及當(dāng)前的加工罐數(shù)。因此，設(shè)置相應(yīng)數(shù)字顯示區(qū)，分別顯示相應(yīng)的值，在部件屬性窗口設(shè)置數(shù)據(jù)地址來保存數(shù)字，同時(shí)，與PLC數(shù)字存儲(chǔ)區(qū)的位置對(duì)應(yīng)起來。系統(tǒng)啟動(dòng)后，由傳感器等將有關(guān)信號(hào)送入PLC進(jìn)行處理，因PLC數(shù)字存儲(chǔ)區(qū)的地址與觸摸屏內(nèi)存表相關(guān)聯(lián)，此時(shí)，觸摸屏就可以實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的精度與位數(shù)根據(jù)實(shí)際情況在觸摸屏的部件屬性窗口中設(shè)置圖4-9參數(shù)信息界面(7)手動(dòng)控制界面圖4-10手動(dòng)控制界面在該界面（如圖4-10）中用戶通過點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的手動(dòng)單步控制各料斗倉門和螺旋輸送機(jī)的開關(guān)，攪拌機(jī)的啟動(dòng)和停止等，并且在界面中有用來顯示部件開關(guān)狀態(tài)的標(biāo)志燈，綠色為開啟，紅色為停止。圖4-10手動(dòng)控制界面(8)幫助信息界面考慮到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，在界面設(shè)計(jì)時(shí)，增加了幫助界面（如圖4-11），包括對(duì)各界面的介紹和基本操作說明。圖4-11幫助信息界面 4.2觸摸屏的畫面?zhèn)魉秃湍M傳送畫面在傳送畫面之前在GP單元和計(jì)算機(jī)之間連上數(shù)據(jù)傳送電纜，然后利用GP－PRO/PBIII完成傳送。傳送方法分為三種：1．發(fā)送全部畫面：把一個(gè)工程文件中的所有畫面數(shù)據(jù)都傳送到觸摸屏。圖圖4-11畫面編譯2．自動(dòng)發(fā)送改變畫面：在當(dāng)前工程文件中，僅傳送那些更新過的畫面。如果選了這種傳送方法，在GP軟件中刪除的畫面，傳送完畢后，在觸摸屏上是不會(huì)自動(dòng)刪掉的。如果要完全更新畫面，還是要選“圖圖4-11畫面編譯3．發(fā)送用戶選定的畫面：可根據(jù)需要，傳送指定的畫面。（可配合Ctrl鍵和Shift鍵選擇）在畫面?zhèn)魉偷紾P單元之前，要利用傳送菜單中的“準(zhǔn)備”功能進(jìn)行編譯（如圖4-11）。然后按下發(fā)送按鈕進(jìn)行畫面發(fā)送。同樣按下接收按鈕可以收到存儲(chǔ)在GP單元中的數(shù)據(jù)。畫面的模擬在模擬之前要把在GP軟件中創(chuàng)建的畫面和模擬協(xié)議傳送到觸摸屏中。在傳送模擬協(xié)議要選中傳送設(shè)定窗口中的使用擴(kuò)展程序中的“模擬”選項(xiàng)（如圖4-12）。點(diǎn)擊模擬窗口中的開始和停止按鈕控制畫面模擬的開關(guān)（如圖4-13）。圖4-12傳送模擬協(xié)議圖4-13模擬窗口第5章結(jié)論在對(duì)混凝土攪拌站的工作原理分析研究并結(jié)合對(duì)相關(guān)的資料書籍的參考的基礎(chǔ)上，理清編程思路并利用PLC編程工具編輯主體控制程序。本系統(tǒng)把控制程序分為五個(gè)部分，即：攪拌控制程序、報(bào)警控制程序、手動(dòng)控制程序、A/D轉(zhuǎn)換程序及延時(shí)程序。其中攪拌控制程序主要針對(duì)混凝土攪拌站的主體工作進(jìn)行控制包括物料的投放，物料的稱量，混合攪拌及成品的排放。報(bào)警控制程序是為了防止在攪拌站工作過程中可能出現(xiàn)的一系列問題和故障而采取的監(jiān)控報(bào)警手段。手動(dòng)控制程序是為了使用戶方便單步執(zhí)行和查找故障。A/D轉(zhuǎn)換程序是用來對(duì)傳感器和PLC之間建立通訊。延時(shí)程序用來保障攪拌工作的每一步都有足夠的時(shí)間順利的進(jìn)行。在PLC程序的基礎(chǔ)上為使對(duì)攪拌站的控制更加直觀方便，本系統(tǒng)采用GP-Pro/PBIII觸摸屏編輯軟件制作控制界面。包括：歡迎界面、主菜單、重量設(shè)定界面、時(shí)間設(shè)定界面、報(bào)警定時(shí)界面、狀態(tài)監(jiān)控界面、報(bào)警信息界面、參數(shù)信息界面、手動(dòng)控制界面及幫助界面等。其中各寄存器和觸發(fā)位地址都和PLC程序中的相應(yīng)地址一致。本系統(tǒng)由于采用目前國內(nèi)市場(chǎng)占有量較高，技術(shù)成熟的日本Pro—face公司的人機(jī)界面及三菱公司FX2N系列可編程控制器，既使生產(chǎn)過程中PLC控制系統(tǒng)硬件發(fā)生故障，也可以立即查明原因更換相應(yīng)器件，最大限度的縮小在線維修時(shí)間,另外在這種配置中，當(dāng)觸摸屏因在運(yùn)行中出現(xiàn)意外故障，無法顯示和監(jiān)控時(shí)，PLC能單獨(dú)完成一系列的工作，互不受影響，這樣是防止當(dāng)人機(jī)界面出現(xiàn)問題時(shí)，帶來系統(tǒng)控制失靈。在系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)過程中，比較多的考慮了用戶的實(shí)際需求，界面操作簡潔，明了。但由于實(shí)驗(yàn)條件有限軟件設(shè)計(jì)還有不足之處，對(duì)于程序的優(yōu)化水平還有待提高，請(qǐng)各位老師予以點(diǎn)撥和指教。參考文獻(xiàn)[1]謝其盛.我國混凝土攪拌站(樓)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向的探討,安徽,中國公路機(jī)械,2005[2]陳世利、孫墨杰、栗大超等.觸摸屏的工作原理及典型應(yīng)用,天津,天津大學(xué),2004[3]廖常初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用,第1版,重慶大學(xué)出版社,2001,60-128[4]陳斌、林小峰、許光濘等.PLC在商品混凝土攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，《工礦自動(dòng)化》,2004,4,49－50[5]周秀君.觸摸屏結(jié)合PLC在混凝土攪拌站（樓）中的應(yīng)用,《建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理》,2004,17,66-69[6]趙本華、商學(xué)來.混凝土攪拌站中可編程控制器開關(guān)量軟件抗千擾設(shè)計(jì)，《混凝土》，2003,10,60-61[7]李飛、周明.觸摸屏和PLC組成的改性瀝青自控系統(tǒng),《中國建筑防水》,2003,1,20-21[8]劉桂濤、章青、王慧清.基于PLC自動(dòng)控制的水泥攪拌系統(tǒng)研究，《科學(xué)技術(shù)與工程》,2004,12,1－3[9]孫振軍、付建華、黎秀文.瀝青計(jì)量供給系統(tǒng)中瀝青回流現(xiàn)象的控制,《建設(shè)機(jī)械與管理》,2002,9,25[10]姚竟紅、嚴(yán)國祥.接近開關(guān)傳感器與PLC組成的自動(dòng)換卷系統(tǒng)，《中國造紙》,2003,3,58-59[11]趙芳、李從冰.基于PLC的污水處理系統(tǒng),《工業(yè)控制計(jì)算機(jī)》,2006,4,59-60[12]潘建森.PLC在水利排灌站智能化管理中的應(yīng)用,《自動(dòng)化博覽》,2006,4,37-38[13]高桂珍.混凝土攪拌站綜述,《建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理》,2000,3,15[14]魯言峰.小量程稱重傳感器自動(dòng)測(cè)試裝置控制系統(tǒng),《衡器》,1998,1,30-33[15]LiuJianming、Cuiwei.DevelopmentofPLCTechnologyinChina,《電氣：英文版》,2005,16,41-42[16]CUITianshi、DONGGuiju、FANGJunlong.TheApplicationofPLCintheOverheadCrane,《東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：英文版》,2003,10,69-71[17]ZHUShaoying、XUYu、HEZhengwen.ThePLCControlSystemofVacuumResinShotDosingEquipment,《國際設(shè)備工程與管理：英文版》,2003,8,149-153[18]YinXinzheng、WangWeiming.ApplicationofPLCtoTemperatureControlSystemforPlasticsExtrusionMachine,《ChinaPlasticsIndustry》,2002,30,P21-22Air-compressorGroupsBasedonPLC,《TheSeventhInternationalConferenceonElectronicMeasurement&Instruments》,2005,7,578-580[20]YangFeng、WuQizhou.TheApplicationofPLCtotheUnidirectionalDirectCurrentSpeed-RegulationSystem,《ChinaPlasticsIndustry》,2005,6,5969-5971附錄1：英文翻譯PLC控制程序的驗(yàn)證和優(yōu)化 EdBrinksma和AngelikaMader 計(jì)算機(jī)科學(xué)系,Twente大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)系,Nijmegen大學(xué)摘要：本文報(bào)導(dǎo)了有關(guān)對(duì)于進(jìn)程控制程序驗(yàn)證和最優(yōu)控制程序推導(dǎo)的SPIN模式檢測(cè)器。這項(xiàng)工作是作為研究ECVHS項(xiàng)目（混合系統(tǒng)的驗(yàn)證）的一部分來開展的，在這項(xiàng)工作中實(shí)驗(yàn)用化學(xué)設(shè)備的可編程邏輯控制器的程序必須要經(jīng)過設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。這種方法的目的就是要調(diào)查有多少種檢測(cè)SPIN/Promela環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)模型可以使用。盡管實(shí)時(shí)型檢測(cè)器的符號(hào)運(yùn)算器有可能很貴但測(cè)試開發(fā)非實(shí)時(shí)型檢測(cè)器的效率是很有意義的，就像在有可能存在的工作區(qū)內(nèi)進(jìn)行SPIN一樣。在此項(xiàng)目中對(duì)可編程邏輯控制器的相關(guān)實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行處理并且這些可編程邏輯控制器都運(yùn)用時(shí)域采樣技術(shù)。對(duì)于此進(jìn)程我們?cè)赑romela中運(yùn)行一種所謂的變時(shí)超前程序。這項(xiàng)技術(shù)的研究足夠可以證明在合理的時(shí)間和空間的要求下驗(yàn)證控制器的設(shè)計(jì)和推導(dǎo)優(yōu)化程序。1介紹當(dāng)今，混合系統(tǒng)的驗(yàn)證在一個(gè)正規(guī)的系統(tǒng)領(lǐng)域里是一個(gè)流行的主題。不連續(xù)和

連續(xù)的現(xiàn)象的出現(xiàn)給我們的規(guī)范和建模技術(shù)以及我們分析的能力提出了一個(gè)鼓舞性的挑戰(zhàn)。這促進(jìn)了新的發(fā)展和涌現(xiàn)更有效的模式，比如時(shí)控的和混合的自動(dòng)控制[3.16]，以及新的驗(yàn)證方式，大部分顯著的檢測(cè)技術(shù)模式包括實(shí)時(shí)（和混合）方面的符號(hào)處理[10,17,6]。舉一個(gè)重要的例子,混合（嵌入）系統(tǒng)都是過程控制程序，它們都包括處理設(shè)備的數(shù)字控制，比如化學(xué)設(shè)備。具有相當(dāng)大實(shí)用性價(jià)值的過程控制器都利用可編程邏輯計(jì)算機(jī)或可編程邏輯控制器。不幸的是，可編程邏輯控制器和它們有關(guān)的設(shè)計(jì)語言沒有定義成正規(guī)的形式，語義學(xué)使可靠的控制器的設(shè)計(jì)和它們的分析變得復(fù)雜。為了混合系統(tǒng)的分析而對(duì)專業(yè)的正規(guī)模式和方法的效力進(jìn)行評(píng)估，EC混合系統(tǒng)驗(yàn)證研究項(xiàng)目已經(jīng)寫出了許多項(xiàng)目論文。其中一篇論文談到了對(duì)于實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)設(shè)備的可編程邏輯控制器程序的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。在這些論文中報(bào)導(dǎo)了為了對(duì)于特定設(shè)備的過程控制程序的驗(yàn)證以及最優(yōu)控制程序的推導(dǎo)而使用的SPIN模式檢測(cè)器。它是對(duì)進(jìn)程控制器的正確設(shè)計(jì)的一個(gè)指南。這種方法的目的是調(diào)查有多少種檢測(cè)SPIN/Promela的環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)模型可以使用。盡管實(shí)時(shí)型檢測(cè)器的符號(hào)運(yùn)算器有可能很貴但測(cè)試開發(fā)非實(shí)時(shí)型檢測(cè)器的效率是很有意思的，就像在有可能存在的工作區(qū)內(nèi)進(jìn)行SPIN一樣。在此項(xiàng)目中對(duì)可編程邏輯控制器的相關(guān)實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行處理并且這些可編程邏輯控制器都運(yùn)用時(shí)間抽象化技術(shù)。對(duì)于進(jìn)程在Promela中運(yùn)行一種所謂的預(yù)置時(shí)間程序。這項(xiàng)技術(shù)的研究足夠可以證明在合理的時(shí)間和空間的要求下驗(yàn)證控制器的設(shè)計(jì)和推導(dǎo)最優(yōu)程序。這篇論文其余的部分如下所示：第二章對(duì)混合設(shè)備進(jìn)行了描述，對(duì)于可編程邏輯控制器的特性和控制程序的描述在[12]中有詳細(xì)地說明。第三章描述了設(shè)備的Promela模式和控制過程，以及在正式的驗(yàn)證和最優(yōu)化工作中的運(yùn)用。第四章對(duì)上述內(nèi)容做出總結(jié)。2系統(tǒng)描述這項(xiàng)研究的系統(tǒng)基本上是嵌入的系統(tǒng)，由混合設(shè)備和一個(gè)可編程邏輯控制器組成，在下面都有對(duì)它們更詳細(xì)的描述。這項(xiàng)研究最初的目標(biāo)是編寫一個(gè)控制程序以使具備此控制程序的設(shè)備和可編程邏輯控制器一起按照計(jì)劃運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)的動(dòng)作首先是不斷進(jìn)行混合，然后控制程序會(huì)定期優(yōu)化，也就是使進(jìn)行混合的平均時(shí)間最短。2.1混合設(shè)備的描述這項(xiàng)研究的混合設(shè)備（見圖1）是一個(gè)實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)設(shè)備，最初是為學(xué)生實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)。下面我們來描述它的主要特性；在[9]上有更多細(xì)節(jié)的說明。這個(gè)設(shè)備是用來混合濃鹽溶液（在B1容器中）和水（在B2容器中）來對(duì)溶液進(jìn)行稀釋。這些成分在B3容器中混合以得到被稀釋的溶液，然后運(yùn)送到B4容器中再送到B5容器中。在B5容器中進(jìn)行蒸發(fā)。被蒸發(fā)的水經(jīng)過一個(gè)冷凝器送到容器B6中，水被冷卻后又被抽回B2容器。B5容器中殘留的熱的濃鹽溶液被送到容器B7中，冷卻后抽回到容器B1中。被控的混合設(shè)備是一個(gè)明顯的混合系統(tǒng)。不連續(xù)的成分是控制程序以及閥，攪拌器，加熱器，冷卻器（開/關(guān)，起動(dòng)/停止）的（抽象的）狀態(tài)。連續(xù)的成分是容器充滿程度，溫度，以及時(shí)間。后者在一方面可以分解成設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，比如容器填充，蒸發(fā)，混合，加熱和冷卻次數(shù)，程序執(zhí)行和反應(yīng)次數(shù)（可編程邏輯控制器掃描周期時(shí)間），另外混合設(shè)備的控制是一個(gè)很好的嵌入系統(tǒng)的例子：控制，數(shù)字設(shè)備是一個(gè)很大的具有特殊功能的實(shí)體系統(tǒng)的一部分。為了研究，決定固定混合劑量大小：原料是一種濃度為5g/1的4.21鹽溶液和2.81的水或混合濃度為3g/1的71鹽溶液。用這些混合容器B1，B2，B4，B6和B7都可以容納兩個(gè)原料單位，B3和B5只能容納一個(gè)原料單位。在[9]中的設(shè)備描述還提到從一個(gè)容器到另一個(gè)容器的運(yùn)送步驟的持續(xù)時(shí)間。在（時(shí)控）設(shè)備模式中用這些持續(xù)時(shí)間作為基礎(chǔ)，盡管真實(shí)的持續(xù)時(shí)間有可能和它們不太一樣。B1－B3B2－B3B3－B4B4－B5heatB5B5-B7coolB6coolB7B6-B2B7-B1320240703501100280300600240220表格1.以秒為單位的設(shè)備程序的持續(xù)時(shí)間2．2可編程邏輯控制器可編程邏輯控制器是有特殊設(shè)計(jì)控制任務(wù)的計(jì)算機(jī)。它們的應(yīng)用領(lǐng)域非常大。這里，簡要地強(qiáng)調(diào)一下可編程邏輯控制器與普通計(jì)算機(jī)相對(duì)照的主要特性。最重要的不同之處是可編程邏輯控制器中的程序是永久循環(huán)運(yùn)行的這就是所謂的掃描周期。在一個(gè)掃描周期中可編程邏輯控制器中的程序執(zhí)行一次，程序的執(zhí)行取決于寄存器中存儲(chǔ)的變化的數(shù)值。一個(gè)掃描周期的長度是以毫秒來計(jì)算的，它