沥青混合料搅拌设备控制系统的设计-文献资料.doc

文献资料专业机械设计及自动化学生姓名班级学号指导教师文献资料11谢志文.沥青混合料搅拌设备控制系统的设计.福建泉州2001-32闫雷.南文辉.董志刚.苟海侠.沥青搅拌站除尘设备选型及经济技术分析.筑路机械与施工机械化1999-23郑成土.LJGY60沥青混凝土搅拌机的设计.福建农机1994-24刘金海.李景仁.张士庆.元智文.高耐磨性沥青混凝土搅拌机衬板的研究.筑路机械与施工机械化1997-25汪锐.汪仁煌搅拌机图像控制界面.测控技术2002-86AbstractsRoadMachinery&ConstructionMechanization.Vol.18No.3沥青混合料搅拌设备控制系统的设计沥青混合料搅拌设备监控系统的任务与要求1.1沥青混合料搅拌站监控系统主要任务控制搅拌设备的生产过程和配2料；在正常状态下保证沥青混合料的产品质量符合国家及交通部颁定的质量标准,同时保证机组的安全、经济运行；在异常状态下能准确判断并迅速排除故障,使生产恢复正常。(1)产品质量:要保证产品质量首先是保证物料的计量和配比的准确性,其次是物料的粒度的均匀性,最后要保证出料温度。(2)安全运行:在正常运行中要防止炉膛爆炸,特别是燃烧时更应防止灭火时的爆炸；各马达不应因过负荷或外部、内部短路而烧坏,在外界强电磁干扰及雷电时能保证正常运行。为此,应有必要保护措施、抗干扰与诊断措施及报警装置。(3)经济运行:省煤(油)节电也是运行监控的重要任务之一。1.2监控系统的基本要求沥青混合料搅拌设备是个较复杂的生产设备,其生产过程复杂,工作环境恶劣,灰尘多、干扰源多、振动大,特别是现代的公路系统对沥青混合料成品的质量要求较高,因而对沥青混合料设备的监控系统提出较高要求。这就要求监控系统可靠性高,实时性好(响应速度快),可维修性与环境相容性好,功能强,性能价格比高。(1)监控系统的实时性:能及时反映及处理生产过程中随机发生的各种问题。正常运行时,数据采集、运算及执行控制要迅速；内部与外部干扰时有最佳的动态响应,有较强的处理能力。为此要求监控系统硬件和软件设计要合理,通信速度要快,计算机有足够内存容量,波特率高。(2)监控系统的可靠性:可靠性通常是用故障频度,可维修性,可用性等三个指标来评价。故障频度,即平均故障间隔时间,它首先要求提高元件质量、线路工艺水平及整机的设计技术。一般以设备正式投运后的两年时间为计算期限。可维修性的可利用率要高,要达到99.5%以上。(3)安全性:首先是提高设计的可靠性,提高抗干扰能力,同时要提高运行操作与装配水平。(4)性能价格比高:必须提高性能,降低成本,使性能价格比高。(5)人机联系方便:有必要的数码显示或CRT显示及打印制表。(6)功能效果好:功能强,并能在生产中长期发挥功效。监控系统的功能及监视方式监控系统首要功能是监视与数据采集,通过仪表或CRT显示,打印制表,事故记录,报警处理；其次是物料的自动计量配料及生产过程的自动控制；第三要有断电保护的功能；第四要有环保设施,例如空调、防火、防爆、抗干扰等。监控方式:按工作方式可分为手动、自动、半自动三种；按监控地点可分为就地操作控制及远控两种；按控制设备电源电压高低分,有强电控制(控制回路电压110200V,电流15A),弱电控制(控制回路直流电压660V,交流1100V,1500mA)和微电控制(5V,100mA以下)；按控制原理与设备分,有触点式继电逻辑控制,无触点式集成逻辑控制及计算机控制。目前采用计算机控制有五种机型,一是采用单片机构成的配料与过程控制系统；二是用PLC作3为过程控制,用单片机构成配料计量仪；三是采用中、高档PLC作为配料计量及过程控制；四是用PLC作为下位机进行配料计量及过程控制,用工控机或IBM-PC机作为上位机进行容量及监督控制；五是用一台工业控制机作为配料计量及过程控制,同时作为运行管理。采用何种控制方式应根据机组容量、设备水平及运行管理水平确定。一般小容量机组不带计量时,可采用低档的PLC进行控制,大容量的搅拌机采用有上、下机的控制系统；控制系统结构可采用集中式或分布式。小型搅拌设备一般均采用集中式,大型搅拌站可用分布式多机系统。沥青混合料的生产流程及控制系统的基本结构沥青混合料搅拌设备是个较复杂的生产体系。图1为双滚筒式的沥青混合料拌和设备生产流程图,图2为配料系统流程图,带有上下位机的控制系统基本结构图见图3。图1双滚筒式的沥青混合料拌和设备生产流程图图2配料系统流程图控制系统软件设计沥青混合料拌和设备控制系统是由几个子系统组成的大系统。此子图3控制系统基本结构图系统包括骨料、沥青、石粉的进料控制系统及配料控制系统,烘干系统,搅拌系统,成品料系统及温度控制系统。各子系统是互相制约、相互联系的整体。因此在进行软件设计时可按各子系统分为几个软件块进行设计。设计中要特别注意子系统的时间配合与逻辑关系,以保证各子系统运行时的协调,保证不会因马达控制时间误差而使整个系统循环出乱,从而导致废品。沥青混合料搅拌设备控制系统设计的几个关键控制系统在设计时有如下几个关键技术:(1)断电保护:在供电系统短路中断供电时,应有断电保护,以便在系统来电时继续工作。断电保护通常采用UPS电源,但我们在设计中没有使用而是充分利用PLC内部的保持继电器等有保持功能的继电器。(2)各部马达起停时间的协调。整个搅拌设备是一整体,如果有一马达在循环中出一点误差,将会引起程序错乱。我们采用一台电机为主导,其它为从动,保证了各循环的正确性、准确性。(3)参数与状态显示。有上位机时可利用上位机显示,没有上位机时,可采用数码显示或触摸屏显示。用数码显示时我们采用PLC