基于PLC在混凝土搅拌站中的应用设计

基于PLC在混凝土搅拌站中的使用设计心基于PLC在混凝土搅拌站中的使用设计一、 控制目的根据混凝土搅拌站控制系统的要求，设计一控制系统，该系统应保证安全、可靠运行的情况，实现计算机自动监控。二、 控制要求图1 混凝土搅拌站的工艺流程图(1) 配料开始，先打开1#骨料仓的阀门，将物料放入其下的骨料秤中，通过传感器采集到称重信号送往配料控制器，待达到配方设定值后向PLC发出信号关闭1#骨料仓，开始2#骨料仓的配料，过程同上。（2）待所有骨料全部按配方配好开启骨料秤阀门，物料落入其下的传送皮带上，送入提升斗中，卸料完成后PLC发出信号，关闭骨料秤阀门；同时提升斗上升至搅拌机入料口处停止，并打开放料阀门放料至搅拌机中。（3）接到启动信号水泥仓阀门也同时打开，水泥通过螺旋输送机送到水泥秤，当到达配方设定值后开启水泥秤阀门，放料至搅拌机中；同时，水管阀门也打开往水箱中放水，至配方设定值后开启水箱阀门，往搅拌机中加水。（4）整个过程中搅拌机一直处于搅拌状态，待所有物料投入搅拌机开始计时，到达配方设定的搅拌时间后开启搅拌机放料阀门，将成品混凝土放入其下的搅拌车中。三、 总体方案设计(1).混凝土搅拌站的控制要求分析，采用PLC控制原理，设计出总体控制原理图，画出硬件电路图。(2).西门子编程语言LAD、FBD或STL 编制控制程序，完成其控制要求。(3).利用InTouch组态监控界面，实现控制过程的动态监控。(4).控制系统实现自动控制。图2 混凝土搅拌站总体方案设计四、 硬件设计根据控制要求，主控设备选用PLC，它具有强大的数据处理功能，同时也可作为开关量的输入、输出控制。并且其输入、输出具有光电隔离，抗干扰性能较强，同时可以扩展多个特殊模块。输出采用继电器隔离，通过继电器控制电机的接触器，控制电机的启动和停止。人机界面的操作，选用触摸屏，具有良好的人机界面和简单的界面编辑功能。硬件电路图如图3、4所示：图3 混凝土搅拌站硬件电路主电路图图4 混凝土搅拌站PLC S7-200硬件电路图五、 软件设计PLC程序编写：采用梯形图（LAD）来完成混凝土搅拌站运行的程序。梯形图的优点是看起来易懂,非常直观,根据控制要求，使用专用编程软件，编写PLC控制程序。(混凝土搅拌站PLC梯形图附录1所示)六、 组态界面设计利用InTouch组态软件设计出混凝土搅拌站的组态界面如下图图5所示：图5 混凝土搅拌站的组态界面图七、 安装调试过程1首先打开PLC梯形图，编译程序，没错误后下载到PLC S7-200中。2打开MODBUS设置自定义名称和InTouch中访问名“jiaobanzhan”一致，打开InTouch监控画面，远行InTouch程序。调试运行图如下所示：图6 按下启动按钮后，骨料仓、水泥仓、水管阀门打开图7 骨料秤、水泥秤、水箱阀门打开图8 提升斗上升到一定高度停止卸料图9 提升斗下降，开始记录搅拌时间图10 搅拌时间到，计数器加一，又循环开始工作混凝土搅拌站在InTouch中的标志记如下表1所示序号标记名类型访问名项目注释名1Q0.1I/0离散jianbanzhan0000011#骨料仓阀门2Q0.2I/0离散jianbanzhan0000022#骨料仓阀门3Q0.3I/0离散jianbanzhan0000033#骨料仓阀门4Q0.4I/0离散jianbanzhan000004骨料秤阀门5Q0.5I/0离散jianbanzhan000005提升斗阀门6Q0.6I/0离散jianbanzhan000006水泥仓阀门7Q0.7I/0离散jianbanzhan000007水泥秤阀门8Q1.0I/0离散jianbanzhan000008水箱阀门9Q1.1I/0离散jianbanzhan000009搅拌机阀门10Q1.2I/0离散jianbanzhan000010混凝土搅拌机11Q1.3I/0离散jianbanzhan000011螺旋输送机12Q1.4I/0离散jianbanzhan000012传送皮带13Q1.5I/0离散jianbanzhan000013提升斗上升14Q1.6I/0离散jianbanzhan000014提升斗下降15Q1.7I/0离散jianbanzhan000015水管阀门表1 InTouch中的标志名混凝土搅拌站调试程序流程图如图11示:图11混凝土搅拌站调试程序流程图八、 调试中遇到的问题及解决方法1调试中可能会出现PLC和InTouch组态软件连接问题。这要通过MODBUS协议来完成他们的连接，使他们间的访问名设置要一致。2.在PLC程序编写的时候，出现了双线圈，导致程序运行时执行的是后一个线圈的状态，最后控制线圈的时间继电器并联，有效的解决了这一问题。九、 测试结果分析按下启动按钮后，搅拌机开始搅拌，骨料仓、水泥仓、水管阀门打开开始放料，当骨料和水泥达到配料控制器所设定的数值后，骨料秤和水泥秤阀门打开，通过传送皮带和螺旋输送机分别送往提升斗和混凝土搅拌机中，同时水箱的阀门打开往搅拌机中注水，水泥和水放完后关闭水泥秤和水箱阀门，提升斗上升到指定高度并开始卸料，卸完后提升斗下降。当所有配料都已卸到搅拌机中时，开始记录搅拌时间，当搅拌时间达到设定值后，计数器加一，之后又循环开始。当计数器数值达到设定值后，搅拌机停止工作。十、 心得体会经过一个月的ASEA培训,让我掌握了许多在课本上学不到的知识，大大增强了自己独立发现和解决实际问题的能力，提高了自己的动手能力，把我所学到的知识运用到实际的操作当中，加深了对理论知识的理解和运用。使我对InTouch组态软件的使用更加的熟练，对PLC各系列有了更深的了解，能够独立的编写一些PLC程序。还有就是最后的测试，虽然这个测试和真正的项目相比还有很大差别,但是它让我了解到做一个项目，不仅需要付出时间和汗水,更重要的是要细心。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可