混凝土配料及搅拌系统.doc

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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200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。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。2总体设计2.1 PLC选型因为在设计程序是有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2.2 PLC端子连线图2 I/O端子分配图图3 PLC外部接线图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。我的想法是通过计数器来控制石料,石粉与沥青的比例。运行系统后打开开关后,同时开启石料1、石粉1和沥青的料仓电磁阀。并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。3.2 顺序功能图图4 顺序功能图3.3 PLC梯形图图5 主程序梯形图图6 公用程序梯形图图7 自动程序功能图图8 手动程序功能图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(我选择的是CPU226)然后在下载到仿真PLC中去。出现如下界面: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5结束语通过为期两周的课程设计,感触颇多。初接触题目的时候有点无从下手的感觉,之后在老师的指导和同学的帮助之下,我了解了机电传动课程的PLC设计,深刻的体会的电器编程的重要性。其次我对程序的手动,单周期,连续操作有了很深的认识,掌握了机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法。而且设计的过程是一个不断出错和改错的过程,从梯形图有错误到调试时,相应的线圈无法得电。在不断改错的过程中我多PLC编程的认识逐步加深到现在可以和熟练的运用PLC。教会了我做任何事情都不能半途而废。只有不断充实自己才能获得想要的成功。6参考文献(1)机电传动控制 主编:陈白宁,段智敏,刘文波 东北大学出版社,第一版.(2)可编程控制器原理与应用 主编:涂明武 北京航空航天出版社(3)PLC应用技术 主编:冯新强 北京邮电大学出版社 (4)S7200PLC编程原理与工程实训 主编:李辉 北京航空航天大学出版社
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