混凝土配料及搅拌系统设计.docx

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混凝土配料及搅拌系统设计

课程设计（论文）

题目：

混凝土配料及搅拌系统设计

设计名称：

机电传动控制

班级学号：

学生姓名：

2014年01月02日

0．前言

可编程控制器（ProgrammableController）是以微处理器为核心，综合了微电子技术，自动化技术，网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。

英文缩写为PC或PLC。

它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。

因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱之一。

由于控制对象的复杂性,使用环境的特殊性和运行工作的长期连续性，使得PLC在设计，结构上具有许多其他控制器所无法相比的特点。

如可靠性高，抗干扰能力强；系统设计周期短；通用性强，使用方便；程序设计简单，易学，易懂；采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；安装简易，调试方便，维护工作量小；对生产工艺改变适应力强，可进行柔性生产等优点。

由于混凝土系统要求是在工业环境下运行，对电气要求较高，所以选用PLC十分实用。

1．课程设计的任务和要求

1.1课程设计的任务

（1）混凝土配料及搅拌系统设计

（2）系统由配料部分和搅拌部分组成。

如下图所示

图1混凝土配料及搅拌系统示意图

1.2课程设计的基本要求

配料部分由石料1、石料2、石粉1、石粉2、沥青的储料仓与称料斗组成。

5种材料分别由各自的传感器（脉冲信号）计量放料数量。

配比为6：

2：

6：

2：

2.

控制过程如下：

按下启动键后，同时开启石料1、石粉1和沥青的料仓电磁阀。

并同时对三种材料计数；当石料1计满后关闭石料1，开启石料2；当石粉1计满后关闭石粉1，开启石粉2；当5种材料都称量完毕，开启石料料斗放入石料至其限位传感器；接着开启石粉料斗放入石粉至其限位传感器；最后开启沥青料斗放入沥青至限位传感器；三个料斗都关闭后，同时开始搅拌1分钟，然后开启搅拌缸阀门漏料至其限位传感器，关闭阀门，重新开始上述配料过程。

要求：

1）完成上述工作循环

2）要求有三种工作方式：

手动、自动。

3）连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。

2．总体设计

2.1PLC选型

因为在设计程序是有24个输入口（包括启动等开关5个，限位传感器9个，手动控制开关10个）和12个输出口，所以对PLC的CPU有较高的要求，需要更多的I/O端口，所以选用德国西门子公司制作的S7-200系列的可编程控制器CPU226AC/DC/继电器。

主要参数：

本机数字输入：

24路数字量输入

本机数字输出：

16路数字量输出

高速计数器（32—位置）：

6个

脉冲输出：

2个29KHz脉冲速频

程序空间：

4096字

定时器总数：

256个

计时器总数：

256个

2.2PLC端子连线

图2I/O端子分配图

图3PLC外部接线图

3．PLC程序设计

3.1设计思想

此次课程设计，研究混凝土配料及其搅拌系统设计。

首先，要注意系统主要控制的是石料，石粉与沥青的释放时机，其次，要注意达到搅拌时长后对混凝土的释放。

我的想法是通过传感器来控制石料，石粉与沥青的比例搭配。

当启动系统后打开开关后，同时释放石料1，石粉1以及沥青。

通过传感器控制石料1达到比例后释放，然后通过传感器配比石料2。

石粉及沥青与此道理相同。

当配料结束后，首先释放石料，然后通过传感器控制释放石粉，然后在释放沥青，然后在缸内进行搅拌，计时1分钟。

时间到达后释放混凝土，完成一次循环，通过计数器进行计数。

循环5此后进行声光报警，系统停止运行。

3.2顺序功能图

图4顺序功能图

3.3PLC梯形图

图5主程序梯形图

图6公用程序梯形图

图7自动程序功能图

图8手动程序功能图

4．程序调试说明

仿真软件不能直接收到S7-200的程序代码，必须使用编程软件的导出功能将S7-200的用户程序转换为扩展名为“awl”的ASCⅡ文件。

选择CPU然后在下载到仿真PLC中去。

初始界面如图所示：

图9初始界面

本程序需要完成连续，单周期，手动三种工作方式。

调试过程中，小灯亮代表相应的步工作正常可进行下一步调试自动程序调试，打开启动按钮I0.0，闭合停止按钮I0.1。

连续阶段，按连续按钮I0.4，之后逐步调试，对应的小灯亮循环5次后结束。

单周期阶段，按单周期按钮I0,.3，运行1次结束。

图10连续阶段

图11单周期阶段

手动阶段按手动按钮I0.2，之后手动开启各个按钮，对应的灯泡亮，代表运行正常。

图12手动阶段

5．结束语

通过为期两周的课程设计，感触颇多。

初接触题目的时候有点无从下手的感觉，之后在老师的指导和同学的帮助之下，我了解了机电传动课程的PLC设计，深刻的体会的电器编程的重要性。

其次我对程序的手动，单周期，连续操作有了很深的认识，更加熟练地掌握了机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC改造方法。

而且设计的过程是一个不断出错和改错的过程，从梯形图有错误到调试时，相应的线圈无法得电。

在不断改错的过程中我多PLC编程的认识逐步加深到现在可以和熟练的运用PLC。

教会了我做任何事情都不能半途而废。

只有不断充实自己才能获得想要的成功。

最后，感谢李岩老师对我的指导与帮助。

6．参考文献

（1）《机电传动控制》主编：

陈白宁，段智敏，刘文波东北大学出版社，第一版.

（2）《可编程控制器原理与应用》主编：

涂明武北京航空航天出版社

（3）《PLC应用技术》主编：

冯新强北京邮电大学出版社

（4）《S7—200PLC编程原理与工程实训》主编：

李辉北京航空航天大学出版社