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
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