混凝土搅拌站毕业设计VIP

青岛理工大学毕业设计（论文）I摘 要混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和发展的。它是建筑、桥梁、道路、大坝等工程施工中的必备设备，它由贮料、配料、放料等机构部件组成，是一个受多环节制约的复杂系统。而随着我国经济建设的高速发展，综合国力不断增强，国家对基础设计建设的投资力度加大，拉动了城市商品混凝土的高速发展，同时，使混凝土搅拌站有了较大的发展空间，最初搅拌站仅以单机的形式出现，混凝土自拌自用，随着基础设施建设大规模的开展，产生了很大的商品混凝土市场，搅拌站的需求越来越大，计量要求越来越高，于是出现了各种形式带有计量装置的搅拌站，从而产生了现代的混凝土搅拌站。本文针对 PLC 和配料控制控制器结合控制的搅拌站来设计其控制及监控程序设计中主要完成的任务有系统构造、PLC 的 I/O 分配、工作流程图及 PLC 程序的编写。关键词：混泥土搅拌站；I/O 分配；PLC；自动控制青岛理工大学毕业设计（论文）IIABSTRACTConcrete mixing stations were produced and developed with the birth of cement. It is the construction of the necessary equipment for buildings, bridges, roads, dams and other projects. Its constructed from storage materials, ingredients, stirring, discharge, and other structural components, and it is a subject to the constraints of the complex multi-link system. As Chinas economic construction and the rapid development, Comprehensive national strength constantly enhance the states infrastructure construction investment increased to boost the citys rapid development of ready-mixed concrete, so that the concrete mixing stations have larger space for development, the initial Mixing station only in the form of stand-alone, self-mix concrete-occupied, with the construction of infrastructure facilities for large-scale, a lot of ready-mixed concrete market was developed, the demand for mixing stations are larger and larger, and measures are increasingly demanded, so the mixing stations with various forms of measurement devices were developed, thereby the modern concrete mixing station was created.This paper for PLC and the combination of ingredients controller to control the mixing station will design its controlling and monitoring program. In the main text I must complete a systematic structure, the I/O distribution of PLC，the work flow chart and PLC program.KEY WORDS: concrete mixing station; the I/O distribution; PLC; automatic control青岛理工大学毕业设计（论文）III目录摘 要 .IABSTRACT .II第一章 绪论 .11.1 选题背景及意义 .11.2 混凝土搅拌站的现状及发展方向 .11.2.1 混凝土搅拌站的现状 .11.2.2 混凝土搅拌站的发展方向 .21.3 本论文的主要工作 .41.3.1 混凝土搅拌站系统简介 .41.3.2 混凝土搅拌站系统软件设计 .41.3.3 程序的编译 .4第二章 混凝土搅拌站系统概述 .52.1 混凝土搅拌站的组成 .52.2 电控系统的构成 .62.3 称重传感器的选择 .82.4 小结 .9第三章 混凝土搅拌站控制系统设计 .103.1 PLC 控制系统设计的基本原则与主要内容 .103.1.1 设计的基本原则 .103.1.2 设计的主要内容 .103.1.3 PLC 控制系统设计流程图 .123.2 PLC 系统软件及工作过程 .123.3 可编程控制器的选用 .143.4 编程软件的选择及编程语言 .163.4.1 PLC 的应用软件 .163.4.2 编程工具软件与编程语言 .173.5 混凝土搅拌站 PLC 程序设计 .173.5.1 混凝土搅拌站 PLC 程序设计思想 .173.5.2 混凝土搅拌站工作原理 .183.5.3 混凝土搅拌装置的工艺流程 .183.5.4 系统初始化程序及主程序设计 .193.5.5 报警电路的设计 .213.5.6 断电保护程序设计 .213.5.7 I/0 分配表和模拟量输入地址 .223.5.8 位存储区(M)的使用概况 .233.5.9 定时器(T)的使用概况 .243.6 小结 .24第四章 软件编程 .254.1 主程序及报警子程序语句表 .254.1.1 主程序语句表 .254.1.2 报警子程序语句表 .314.2 程序的编译 .34青岛理工大学毕业设计（论文）IV第五章 总结与展望 .36致谢 .37参考文献 .38附录 1 主程序梯形图 .39附录 2 报警子程序梯形图 .48青岛理工大学毕业设计（论文）1第一章 绪论1.1 选题背景及意义可编程逻辑控制器（PLC）自它诞生以来至今，以其极高的性价比以及一系列人所共识的优点，受到越来越多的工程技术人员的重视，它现在被广泛用于汽车生产、石油生产、IT 制造、家电制造厂等工业控制场所，是现代制造业发展的重要技术之一。它对工业的生产提供了良好的控制系统，它的广泛使用才使得人民不断增长的物质需求得到有力保障。1969 年美国 DEC 公司研制的第一台 PDP-14 型 PLC。随后，在二十世纪七十至八十年代一直简称 PC。由于到 90 年代，个人计算机发展起来，也简称为PC；可编程序范围很大，所以美国 AB 公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）,简称为 PLC。PLC 在控制领域的应用时保持了广泛的增长趋势。混凝土搅拌站最初是以单机的形式出现，各工地自拌自用，随着基础设施建设大规模的开展，商品混凝土的销售逐渐增大。随着计算机技术和测控技术的发展，高可靠、高自动化的自动控制系统便成了混凝土搅拌站的发展方向。在混凝土搅拌站自动控制系统中，系统的稳定性、数据采集处理的精确性直接影响到混凝土的质量。而在市场竞争日趋激烈的今天，搅拌站自动控制系统的性价比也与企业的生存紧密的联系在一起。因此，研究一种低成本、高可靠性的新型搅拌站自动控制系统，具有极为广阔的市场前景。随着城市现代化建设及其大型水利等工程的不断发展,以往那种由工地自行生产混凝土的方式由于其质量难以保证、噪声及粉尘污染大,因而必将为自动控制的混凝土搅拌站所取代。自动控制的混凝土搅拌站具有产品质量优良稳定、生产成本低、环保性能良好等特点,正在成为混凝土生产的主流。因此，混凝土生产过程中搅拌设备自动控制系统日益受到人们的重视。可编程控制器（PLC）具有可靠性高、功能完善、编程简单直观，能够有效地弥补继电器控制系统的缺陷。 121.2 混凝土搅拌站的现状及发展方向1.2.1 混凝土搅拌站的现状从 1903 年德国建造世界上第一座混凝土搅拌站以来，商品混凝土作为独立青岛理工大学毕业设计（论文）2的产业已有 100 多年的历史。随后，美国于 1913 年，法国于 1933 年建立了自己的搅拌站。二战后，尤其是 60 年代到 70 年代，由于各国抓紧发展经济，医治战争的创伤，混凝土搅拌站得到了快速的发展。目前，德国、美国、意大利、日本等国的搅拌站在技术水平和可靠性方面处于领先地位。国外生产的搅拌站一般生产率在 50m3/h300m3/h，对于混凝土生产,搅拌站应用比较普遍，尤其在大型工程中被采用。我国混凝土搅拌站的研制是从 50 年代开始的，在其发展过程中，型式的选择和主要技术参数基本上是根据用户要求和参考国外的自由状态，国标 GB10171-88（混凝土搅拌站分类 ）和 GB10172-88（混凝土搅拌站技术条件 ）颁布实施，将混凝土搅拌站的研制和生产纳入了标准管理的轨道，为其发展奠定了基础。产品技术标准和搅拌混凝土标准的要求中，对于混凝土搅拌站的技术指标已达到发达国家水平由于我国的城市化进程不断向前推进，商品混凝土在全国大中城市得到了迅速发展和推广应用，混凝土搅拌站（楼）也得到了高速发展。目前我国混凝土搅拌站生产企业众多，产品已形成系列化，但技术水平参差不齐，只有部分产品接近国际先进水平，有些技术已经超过进口混凝土搅拌站的水平，其中部分产品具有自动化程度高、生产能力高、称量精度高、投资少、搅拌质量好，能实现多仓号、多配合比、不间断地连续生产以及主机及其主要元器件的国产化程度等优点，但我国的混凝土搅拌站（楼）还存在着整体技术含量不高、普及率不高、地区差异较大、智能化程度不高和环保性能低等缺点。在“十二五”期间，我国要建设一大批大型煤矿、油田。电站、机场、港口、高速铁路、高等级公路等重点工程，同时也要进行大量的城市道路、城镇住宅的开发与建设，这都需要大量的混凝土。所以现在正是大力发展混凝土机械的大好时机，作为“一站三车”中的一站，混凝土搅拌站（楼）占有举足轻重的地位。 121.2.2 混凝土搅拌站的发展方向 智能化智能化是所有机械设备的最终发展方向，搅拌站也不例外。当前多数制造商在这方面都有很大的投入，但只能说还处于一种比较低的智能化状态，在这方面，要以更高一种完全意义的智能化为出发点。 环保化目前我国混凝土搅拌站的低环保性要从粉尘、噪声和污染三个方面加以改进和提高。在粉尘方面要在粉料的输送途径中加以控制，如水泥筒仓上采用进口的除尘器、主楼加装除尘器、螺旋机送料改为风槽送料以及整个站的封闭等青岛理工大学毕业设计（论文）3都可将粉尘降低到最低程度；可通过提高主机的性能并采取隔音板之类的材料将噪声减少到最低；在污染方面要通过多种途径进行，如修建废水沉淀池以及二次循环过滤装置和骨料的二次使用。另外所有的粉状物料从上料、配料、计量、投料到搅拌出料都在密闭状态下进行。搅拌机盖、水泥计量仓、粉煤灰计量仓的排尘管均与除尘器相连，骨料加注口设置阻尘板从而降低粉尘排放量。全封闭的搅拌主楼及皮带输送机结构极大地降低了粉尘和噪声对环境的污染。采用负压除尘及特种纤维滤布使投料时产生的灰尘完全进入除尘器而不向周围扩散，而收集到的粉尘又可方便地回收再利用，有效地保护环境。 高精度化高精度化主要指骨料、水泥、水和外加剂的计量精度，目前精度还有较大的提升空间。计量的高精度化是我国搅拌站的奋斗目标和发展方向，只有提高了计量精度才能生产出更高标号的高强混凝土来，如何提高计量装置的精确度是值得探讨的一个问题。 标准化搅拌站的标准化是其最终的一个发展方向，任何设备都有标准，全球有国际标准，我国也有自己的行业标准。标准化可从根本上降低产品成本，节约大量的能耗资源，面对当前紧张的自然资源和高能耗低产出的形势，我们呼吁相关行业主管部门以及大型企业来推动这项事业。我国虽然有搅拌站的行业标准，但远远不能适应当前搅拌站的发展速度，标准相对滞后，行业标准在一定程度上没有起到引导作用，众多的生产厂家百家争鸣，一家一个标准的情况，造成市场混乱，使广大使用单位投资浪费。 国产化前几年国产主机的性能不稳定，尤其是主机的轴端密封漏油问题不能很好解决，从而长期制约着国产主机的进一步提高。近几年来我国多家搅拌站生产厂家利用吸收国外主机技术相继开发了多个品牌的主机，如具有意大利技术的西门主机、仕高玛主机、德国 BHS 技术的主机等，在一定程度上解决了我国目前搅拌主机困绕多年的质量缺陷而得不到解决的局面。主要元器件方面目前多采用中外合资或国外独资制造的电器和液压元件，如托利多、施耐德、西门子、欧姆龙和力士乐等元器件都已相对较稳定，从而使国产站的成本有了大幅度降低，而质量上和稳定性上并不亚于进口搅拌站。 34青岛理工大学毕业设计（论文）41.3 本论文的主要工作1.3.1 混凝土搅拌站系统简介根据控制系统的总体设计思路对混凝土搅拌站的组成、电控系统的构成、称重传感器等硬件进行详细的分析、选型和设计，以便对混凝土搅拌站的硬件系统有一个大概的了解。1.3.2 混凝土搅拌站系统软件设计根据混凝土搅拌站的工艺流程画出程序流程图、进行 PLC 型号的选择、I/O 端口的分配及写梯形图程序，实现混凝土搅拌站控制系统对整个混凝土生产过程的可靠控制。1.3.3 程序的编译通过 STEP7-Micro/WIN3.2 编程软件对主程序及报警子程序进行编译和修改，使得程序更加符合设计的要求。青岛理工大学毕业设计（论文）5第二章 混凝土搅拌站系统概述2.1 混凝土搅拌站的组成一个全套的搅拌装置是由许多台主机和一些辅助设备组成，它是最基本的组成部分有以下五个：运输设备、料斗设备、称量设备、搅拌设备和辅助设备，如图 2.1。添加剂螺旋输料水甭电机水泥螺旋输料沙料输送机 石料输送机沙料箱石料箱搅拌机沙料称量石料称量缷料闸门传送带翻斗机上限位翻斗机下限位 图 2.1 混凝土搅拌站示意图1） 运输设备运输设备包括骨料运输设备、水泥输送设备以及水泵等。骨料运输设备有皮带机、拉铲、抓斗和装载机等，其中皮带机是搅拌装置中最常用的骨料运输设备。水泥输送设备和添加剂输送设备由斗式提升机和螺旋输送机组成。2） 料斗设备青岛理工大学毕业设计（论文）6料