《混凝土配料及搅拌系统设计 课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土配料及搅拌系统设计 课程设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸1沈 阳 理 工 大 学目录0前言 .21课程设计的任务和要求 .31.1 课程设计的任务 .31.2 课程设计的基本要求 .32总体设计 .42.1 PLC 选型 .42.2 PLC 端子连线 .53PLC 程序设计 .73.1 设计思想 .73.2 顺序功能图 .83.3 PLC 梯形图 .94程序调试说明 .175结束语 .196参考文献 .20沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸2沈 阳 理 工 大 学0前言可编程控制器（Programmable Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术，自动化技术，网络
2、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
3、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。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸3沈 阳 理 工 大 学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
4、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。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸4沈 阳 理 工 大 学2总体设计2.1 PLC 选型因为在设计程
5、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 CPU 226 AC/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 个沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸5沈 阳 理 工 大 学2.2 PLC 端子连线
6、I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7I 2 . 0I 2 . 1I 2 . 2I 2 . 3I 2 . 4I 2 . 5I 2 . 6I 2 . 7启动停止手动自动调节石料斗限位石粉斗限位沥青斗限位阀门限位放石料 1放石料 2放石粉 1放石粉 2放沥青漏石料漏石粉漏沥青搅拌漏混凝土石料 1 传感器石料 2 传感器石粉 1 传感器石粉 2 传感器沥青传感器光报警声报警放混凝土搅拌沥青斗石粉斗石料斗沥青石粉 2石
7、粉 1石料 2石料 1Q 1 . 3Q 1 . 2Q 1 . 1Q 1 . 0Q 0 . 7Q 0 . 6Q 0 . 5Q 0 . 4Q 0 . 3Q 0 . 2Q 0 . 1Q 0 . 0手动连续单周期图 2 I/O 端子分配图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸6沈 阳 理 工 大 学I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 7I 2 . 0I 2 . 1I 2 . 2I 2 . 3I 2 . 4I
8、 2 . 5I 2 . 6I 2 . 7启动停止手动自动调节石料斗限位石粉斗限位沥青斗限位阀门限位放石料 1放石料 2放石粉 1放石粉 2放沥青漏石料漏石粉漏沥青搅拌漏混凝土石料 1 传感器石料 2 传感器石粉 1 传感器石粉 2 传感器沥青传感器搅拌沥青斗石料斗沥青石粉 2石粉 1石料 2石料 1Q 1 . 0Q 0 . 7Q 0 . 6Q 0 . 5Q 0 . 4Q 0 . 3Q 0 . 2Q 0 . 1Q 0 . 0手动连续单周期1 M2 MML +D C 2 4 VK MK M紧急停车2 2 0 VF U石粉斗Q 1 . 1放混凝土Q 1 . 2Q 1 . 3声报警光报警L 1N2 L
9、1 L图 3 PLC 外部接线图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸7沈 阳 理 工 大 学3PLC 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。
10、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。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸8沈 阳 理 工 大 学3.2 顺序功能图M 0 . 1 Q 0 . 0 C 1M 0 . 2 Q 0 . 1 C 2M 0 . 3M 0 . 4 Q 0 . 2 C 3M 0 . 5 Q 0 . 3 C 4M 0 . 6M 0 . 7M 1 . 0Q 0 . 4 C 5C 16C 22C 36C 422C 5M 1 . 1 Q 0 . 5M 1 . 2 Q 0 . 6M 1 . 3 Q 0 . 7M 1 . 4 Q 1 . 0 T 3 7M 1
11、. 5 Q 1 . 1M 1 . 6 C 6= 1I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7T 3 7I 1 . 01 m i n5M 0 . 0( I 0 . 3 + I 0 . 4 ) ( S M 0 . 1 + M 2 . 0 )M 1 . 7 Q 1 . 3 Q 1 . 4 T 3 8M 2 . 1 C 65 SI 0 . 0M 2 . 1 单周期M 2 . 1 C 6连续石料 1石料 2石粉 1石粉 2沥青石料斗石粉斗沥青斗搅拌放混凝土声报警 光报警T 3 8图 4 顺序功能图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸9沈 阳 理 工 大 学3.3 PLC 梯形图图 5 主程
12、序梯形图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸10沈 阳 理 工 大 学图 6 公用程序梯形图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸11沈 阳 理 工 大 学沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸12沈 阳 理 工 大 学沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸13沈 阳 理 工 大 学沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸14沈 阳 理 工 大 学图 7 自动程序功能图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸15沈 阳 理 工 大 学沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸16沈 阳 理 工 大 学图 8 手动程序
13、功能图沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸17沈 阳 理 工 大 学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 ASC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 连续阶段沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸18沈 阳 理 工 大 学图 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nts
