沥青混凝土称量自动控制系统开题报告.doc

辽宁石油化工大学顺华能源学院 毕业设计（论文）开题报告论文题目：沥青混凝土称量自动控制系统设计学生姓名： 陈喆 专业班级：自动化0805学 号： 0803080515 指导教师： 张新玉 2012 年 3 月 11 日填写说明：1题目的背景和意义 对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。2题目研究现状概述 通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。3题目要完成的主要内容和预期目标 对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，不少于300字4进度计划 从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。5 参考文献 对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文参考文献）。不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），注：相应栏不够时自动加页。 排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成开题报告，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。 辽宁石油化工大学 顺华能源学院 Shunhua Energy Institute1题目的背景和意义沥青路面是由以沥青材料作为结合料粘结矿料而修筑的面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。由于沥青路面使用沥青结合料，因而增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量的耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、耐磨性好、振动小、施工期短、养护维修方便、适宜于分期修建等优点。因而获得越来越广泛的应用。随着国家交通事业的发展，公路建设成为重中之重，这也要求各大拌合站要高标准，高质量，高效率地生产沥青混凝土混合料。早期采用人工配料，速度慢，质量差，不能及时供应建设需求，现在越来越多的配料称量控制设备投入使用，配料速度快，质量高，完全供应上建设需求，也为拌合站带来了良好的效益。现代的配料称量控制设备应用比较广泛, 采用了可编程自动控制技术，成功的避免了早期配料控制系统中存在的接线复杂，查线困难；可靠性差，故障率高；使用、维护和功能扩充不便等缺点，使系统的可靠性和精度大大提高，从而大大地减少了人工操作，使工人的劳动强度降低，而且控制精度提高了，保证了生产质量和生产效率511。2题目研究现状概述物料称量系统是影响混凝土质量和混凝土生产成本的关键部件，主要分为骨料称量、粉料称量和液体称量三部分。一般情况下，每小时20立方米以下的搅拌站采用叠加称量方式，即骨料用一把秤，水泥和粉煤灰用一把秤，水和液体外加剂分别称量，然后将液体外加剂投放到水称斗内预先混合。而在每小时50立方米以上的搅拌站中，多采用各称物料独立称量的方式，所有称量都采用电子秤及微机控制 1210。间歇式搅拌站计量系统：骨料计量：标准型采用增量法计量，改进型采用电子枰减量法计量；粉料计量：搅拌机上方设水泥计量和粉煤灰计量斗，标准型搅拌站用交流接触器控制提升螺旋，无精配装置；改进型搅拌站用变频器实现配料粗、精配。水计量：采用三点悬挂式称量机构，配有粗、精配回路等装置，确保计量精度。外加剂计量：采用传感器载 荷直接作用，配有粗、精配回路及计量箱、管路单独布置，保证计量精确 3489 。2003年，河北双星机械制造有限公司专业设计制造HZS120型、180型、90、75、60、50等各种型号混凝土搅拌站设备。主机采用强制式双卧轴搅拌机，可生产塑性、干硬性等多种混凝土，质量可靠。骨料采用电子秤累加计量或单独计量，水泥、水、添加剂均采用称量斗，计量准确，计算机集中控制，操作简单、易调、可靠。骨料采用斗式提升或皮带输送两种上料方式。电器元件性能可靠，生产功率高，适用于现场大批量混凝土生产。整机采用计算机和PLC 控制，既可自动控制，也可手动操作，操作简单，易于掌握。动态面板显示，能清楚了解各部件的运行情况，同时也可以储存配比、产量等数据，并可输出打印统计表格，具有强大的管理功能。友好的人机对话功能，给现场管理、监控提供了强有利的支持。具有误差自动补偿功能，并能自动完成预定灌次生产。2007年，潍坊市贝特工程机械有限公司在借鉴国外先进技术的基础上，自主开发了具有自主知识产权的QLB800-5000型系列沥青混凝土搅拌设备。该设备自动化程度高，计量精确，模块化设计，结构合理紧凑，操作维修方便，节能环保，可广泛用于高等公路沥青路面基材料的生产。该机采用工业控制计算机中心控制系统，计量系统选用瑞士托利多电子计量称和称重传感器引进美国大气反吹式布袋除尘滤袋、德国喷油燃烧器等先进设备，具有结构合理、性能优良、计算准确、高效节能、操作方便等特点。2008年山东省潍坊市贝特工程机械有限公司生产的“QLB8005000”型系列沥青混凝土搅拌设备自主开发的具有自主知识产权的沥青混凝土搅拌设备。该设备的控制技术采用德国西门子PLC，自动化程度高，计量精确，模块化设计，结构合理，节能环保，可广用于高等公路沥青路面基材料的生产。2009年河南陆德筑机股份有限公司生产的“LD50”型强制间歇式沥青混合料搅拌设备，属目前国内比较先进的搅拌设备。该设备控制系统采用日本欧姆龙触摸屏和PLC控制器，可实现自动、半自动及手动控制；控制先进，性能可靠，计量准确，操作方便直观。通过上述各例，可见沥青混凝土称量大多采用以PLC为控制核心，由于PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，编程简单，使用方便，体积小、重量轻，是“机电一体化”特有的产品。随着工业自动化的快速发展，PLC作为工业自动化发展不可替代的控制手段，也将会随之快速的发展671213。3题目要完成的主要内容和预期目标配料称量装置是沥青混凝土拌合生产线的主要组成部分，有三个悬浮的称料口和与其配套的电子称量系统与三种原材料（石料、沥青和粉料）的传送系统组成。称量前各材料传送系统工作分别将石料、石粉和沥青送入各自的料仓和保温储存罐。由电子称量系统控制各料仓门的开闭，实现石料、石粉和沥青的称量，并按一定比例和一定温度范围内均匀拌合。为提高生产效率，三种材料同时称量，达到要求后按一定顺序放入拌缸，在拌合同时又进行下一拌料的称重工作，如此循环。题目要完成的主要内容：(1)选取PLC的型号及功能模块配置，包括程序的储存容量，输入输出点的选择，PLC的I/O地址的分配。(2)沥青混凝土称量控制系统的软件和硬件的设计，采用PLC为主控制器，分析沥青混凝土的称量过程，编写程序，进行程序开发。(3)全程用PLC控制沥青混凝土的称量流程，实现自动控制系统。该控制将达到以下预期目标：(1)实现手动和自动两种工作方式的转换。(2)当系统中某一部分出现故障时，如卸料、给料过多或过低，电机运行异常，控制系统及时的报警及保护，保证系统安全。(3)实现沥青混凝土称量全过程的自动化，实现自动粗给料、自动细给料、自动卸料等过程。(4)沥青混凝土称量的记录和系统的运行状态记录。4进度计划第1周 （27/24/3） 调研，查阅文献第2周 （5/311/3） 阅读文献，撰写开题报告第3周 （12/318/3） 系统总体设计第4周 （19/325/3） 设计电气原理图第5周 （26/31/4） 绘制电气原理图第6周 （2/48/4） 设计主要技术参数第7周 （9/415/4） 选择电气元件，制定元器件清单第8周 （16/422/4） 输入/输出点数统计第9周 （23/429/4） 选择PLC机型及功能模块配置第10周 （30/46/5） 绘制PLC中所用元件的地址表第11周 （7/513/5） 编写PLC程序第12周 （14/520/5） 编写PLC程序第13周 （21/527/5） 编写PLC程序第14周 （28/53/6） 修改PLC用户程序第15周 （4/610/6） 调试，修改PLC用户程序第16周 （11/617/6） 调试，修改PLC用户程序第17周 （18/624/6） 撰写论文。第18周 (25/61/7) 打印论文，装订，准备答辩5参考文献1 姜新年，混凝土搅拌站和搅拌楼特点简述J.建设机械技术与管理1997,10（6）：29-30. 2 JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程中国建筑工业出版社.3 王笑凤 . 间歇式热拌沥青混合料拌和质量的影响因素J.工程机械，2002,39（11）：43-45.4 JT/T 2702002,强制间歇式沥青混合搅拌设备S.5 GRAHAM C COOGWIN.Control Systems DesignM. Beijing:Tsinghus University Press,2002.(in chinese).6 胡寿松，自动控制原理M.北京：北京科学出版社,2003.7郝继飞，潘庭龙，贾存良，邓世健.PLC在大型沥青混凝土搅拌站中的应用J.机电一体化。2003.4：38-398 余建辉. 间歇式沥青搅拌设备称量系统设计J.筑路机械与施工机械化，2004，21（7）：17-18.9 马建刚;樊中华;李