基于PLC在混凝土搅拌站中的应用设计 2.docx
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基于PLC在混凝土搅拌站中的应用设计2
基于PLC在混凝土搅拌站中的应用设计
心
基于PLC在混凝土搅拌站中的应用设计
一、控制目的
根据混凝土搅拌站控制系统的要求,设计一控制系统,该系统应保证安全、可靠运行的情况,实现计算机自动监控。
二、控制要求
图1混凝土搅拌站的工艺流程图
(1)配料开始,先打开1#骨料仓的阀门,将物料放入其下的骨料秤中,通过传感器采集到称重信号送往配料控制器,待达到配方设定值后向PLC发出信号关闭1#骨料仓,开始2#骨料仓的配料,过程同上。
(2)待所有骨料全部按配方配好开启骨料秤阀门,物料落入其下的传送皮带上,送入提升斗中,卸料完成后PLC发出信号,关闭骨料秤阀门;同时提升斗上升至搅拌机入料口处停止,并打开放料阀门放料至搅拌机中。
(3)接到启动信号水泥仓阀门也同时打开,水泥通过螺旋输送机送到水泥秤,当到达配方设定值后开启水泥秤阀门,放料至搅拌机中;同时,水管阀门也打开往水箱中放水,至配方设定值后开启水箱阀门,往搅拌机中加水。
(4)整个过程中搅拌机一直处于搅拌状态,待所有物料投入搅拌机开始计时,到达配方设定的搅拌时间后开启搅拌机放料阀门,将成品混凝土放入其下的搅拌车中。
三、总体方案设计
(1).混凝土搅拌站的控制要求分析,采用PLC控制原理,设计出总体控制原理图,画出硬件电路图。
(2).西门子编程语言LAD、FBD或STL编制控制程序,完成其控制要求。
(3).利用InTouch组态监控界面,实现控制过程的动态监控。
(4).控制系统实现自动控制。
图2混凝土搅拌站总体方案设计
四、硬件设计
根据控制要求,主控设备选用PLC,它具有强大的数据处理功能,同时也可作为开关量的输入、输出控制。
并且其输入、输出具有光电隔离,抗干扰性能较强,同时可以扩展多个特殊模块。
输出采用继电器隔离,通过继电器控制电机的接触器,控制电机的启动和停止。
人机界面的操作,选用触摸屏,具有良好的人机界面和简单的界面编辑功能。
硬件电路图如图3、4所示:
图3混凝土搅拌站硬件电路主电路图
图4混凝土搅拌站PLCS7-200硬件电路图
五、软件设计
PLC程序编写:
采用梯形图(LAD)来完成混凝土搅拌站运行的程序。
梯形图的优点是看起来易懂,非常直观,根据控制要求,使用专用编程软件,编写PLC控制程序。
(混凝土搅拌站PLC梯形图附录1所示)
六、组态界面设计
利用InTouch组态软件设计出混凝土搅拌站的组态界面如下图图5所示:
图5混凝土搅拌站的组态界面图
七、安装调试过程
1.首先打开PLC梯形图,编译程序,没错误后下载到PLCS7-200中。
2.打开MODBUS设置自定义名称和InTouch中访问名“jiaobanzhan”一致,打开InTouch监控画面,远行InTouch程序。
调试运行图如下所示:
图6按下启动按钮后,骨料仓、水泥仓、水管阀门打开
图7骨料秤、水泥秤、水箱阀门打开
图8提升斗上升到一定高度停止卸料
图9提升斗下降,开始记录搅拌时间
图10搅拌时间到,计数器加一,又循环开始工作
混凝土搅拌站在InTouch中的标志记如下表1所示
序号
标记名
类型
访问名
项目
注释名
1
Q0.1
I/0离散
jianbanzhan
000001
1#骨料仓阀门
2
Q0.2
I/0离散
jianbanzhan
000002
2#骨料仓阀门
3
Q0.3
I/0离散
jianbanzhan
000003
3#骨料仓阀门
4
Q0.4
I/0离散
jianbanzhan
000004
骨料秤阀门
5
Q0.5
I/0离散
jianbanzhan
000005
提升斗阀门
6
Q0.6
I/0离散
jianbanzhan
000006
水泥仓阀门
7
Q0.7
I/0离散
jianbanzhan
000007
水泥秤阀门
8
Q1.0
I/0离散
jianbanzhan
000008
水箱阀门
9
Q1.1
I/0离散
jianbanzhan
000009
搅拌机阀门
10
Q1.2
I/0离散
jianbanzhan
000010
混凝土搅拌机
11
Q1.3
I/0离散
jianbanzhan
000011
螺旋输送机
12
Q1.4
I/0离散
jianbanzhan
000012
传送皮带
13
Q1.5
I/0离散
jianbanzhan
000013
提升斗上升
14
Q1.6
I/0离散
jianbanzhan
000014
提升斗下降
15
Q1.7
I/0离散
jianbanzhan
000015
水管阀门
表1InTouch中的标志名
混凝土搅拌站调试程序流程图如图11示:
图11混凝土搅拌站调试程序流程图
八、调试中遇到的问题及解决方法
1.调试中可能会出现PLC与InTouch组态软件连接问题。
这要通过MODBUS协议来完成他们的连接,使他们间的访问名设置要一致。
2.在PLC程序编写的时候,出现了双线圈,导致程序运行时执行的是后一个线圈的状态,最后控制线圈的时间继电器并联,有效的解决了这一问题。
九、测试结果分析
按下启动按钮后,搅拌机开始搅拌,骨料仓、水泥仓、水管阀门打开开始放料,当骨料和水泥达到配料控制器所设定的数值后,骨料秤和水泥秤阀门打开,通过传送皮带和螺旋输送机分别送往提升斗和混凝土搅拌机中,同时水箱的阀门打开往搅拌机中注水,水泥和水放完后关闭水泥秤和水箱阀门,提升斗上升到指定高度并开始卸料,卸完后提升斗下降。
当所有配料都已卸到搅拌机中时,开始记录搅拌时间,当搅拌时间达到设定值后,计数器加一,之后又循环开始。
当计数器数值达到设定值后,搅拌机停止工作。
一十、心得体会
经过一个月的ASEA培训,让我掌握了许多在课本上学不到的知识,大大增强了自己独立发现和解决实际问题的能力,提高了自己的动手能力,把我所学到的知识运用到实际的操作当中,加深了对理论知识的理解和运用。
使我对InTouch组态软件的使用更加的熟练,对PLC各系列有了更深的了解,能够独立的编写一些PLC程序。
还有就是最后的测试,虽然这个测试与真正的项目相比还有很大差别,但是它让我了解到做一个项目,不仅需要付出时间和汗水,更重要的是要细心。
对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富,经历是一份拥有。
这次的ASEA培训必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!
附录一:
混凝土搅拌站PLC梯形图如下图所示
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