混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設計

1、沈陽理工大學課程設計專用紙 課程設計（論文）題目：混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設計設計名稱：機電傳動控制班級學號：學生姓名：2014年01月02日目錄0前言21課程設計的任務和要求31.1 課程設計的任務31.2 課程設計的基本要求32總體設計42.1 PLC選型42.2 PLC端子連線53PLC程序設計73.1設計思想73.2 順序功能圖83.3 PLC梯形圖94程序調試說明175結束語196參考文獻2020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，自動化技術，網絡通訊技術于一體的通用工業(yè)控制裝置。英文縮寫為PC或PLC。它具有體積小、

2、功能強、程序設計簡單、靈活通用、維護方便等一系列優(yōu)點，特別是它的高可靠性和較強的適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，更得到用戶的好評。因而在機械、能源、化工、交通、電力等領域得到了越來越廣泛的應用，成為現代工業(yè)控制的三大支柱之一。 由于控制對象的復雜性,使用環(huán)境的特殊性和運行工作的長期連續(xù)性，使得PLC在設計，結構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)設計周期短；通用性強，使用方便；程序設計簡單，易學，易懂；采用先進的模塊化結構，系統(tǒng)組合靈活方便；安裝簡易，調試方便，維護工作量??；對生產工藝改變適應力強，可進行柔性生產等優(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

3、高，所以選用PLC十分實用。1課程設計的任務和要求1.1 課程設計的任務（1） 混凝土配料及攪拌系統(tǒng)設計（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；當石料1計滿后關閉石料1，開啟石料2；當石粉1計滿后關閉石粉1，開啟石粉2；當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

4、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次結束，聲光間斷報警5秒。2總體設計2.1 PLC選型因為在設計程序是有24個輸入口（包括啟動等開關5個，限位傳感器9個，手動控制開關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： 本機數字輸入 ： 2

5、4路數字量輸入本機數字輸出： 16路數字量輸出高速計數器（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： 256個計時器總數： 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程序設計3.1設計思想此次課程設計，研究混凝土配料及其攪拌系統(tǒng)設計。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。當啟動系統(tǒng)后打開開關后，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

6、道理相同。當配料結束后，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，然后在缸內進行攪拌，計時1分鐘。時間到達后釋放混凝土，完成一次循環(huán)，通過計數器進行計數。循環(huán)5此后進行聲光報警，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出功能將S7-200的用戶程序轉換為擴展名為“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

7、。調試過程中，小燈亮代表相應的步工作正常可進行下一步調試自動程序調試，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I0.4，之后逐步調試，對應的小燈亮循環(huán)5次后結束。單周期階段，按單周期按鈕I0,.3，運行1次結束。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，對應的燈泡亮，代表運行正常。圖12 手動階段5結束語通過為期兩周的課程設計，感觸頗多。初接觸題目的時候有點無從下手的感覺，之后在老師的指導和同學的幫助之下，我了解了機電傳動課程的PLC設計，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控制電路的設計方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。而且設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試時，相應的線圈無法得電。在不斷改錯的過程中我多PLC編程的認識逐步加深到現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與幫助。6參考文獻（1）機電傳動控制 主編：陳白寧