基于PLC的混凝土攪拌站控制與監(jiān)控程序的設(shè)計(jì)論文

1、. . . . 基于PLC的混凝土攪拌站控制與監(jiān)控程序設(shè)計(jì)摘 要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，許多大型的基礎(chǔ)工程與建筑工程相繼開工。建設(shè)優(yōu)質(zhì)的工程需要高品質(zhì)的混凝土，而且隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，為了減少城市噪音和污染，交通和建筑管理部門要求施工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。這樣，不僅要求混凝土的配料精度高，而且要求生產(chǎn)速度快，因此，混凝土生產(chǎn)過程中攪拌設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)日益受到人們的重視?？删幊炭刂破骶哂锌煽啃愿?、功能完善、編程簡(jiǎn)單且直觀，能夠有效地彌補(bǔ)繼電器控制系統(tǒng)的缺陷?；谏鲜鲈?，我設(shè)計(jì)了基于的商品混凝土攪拌設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)。常見的混凝土攪拌站控制方式有繼電器直接控制、PLC和計(jì)算機(jī)結(jié)合以與P

2、LC和配料控制器結(jié)合3種控制方式。采用PLC和配料控制器結(jié)合控制的攪拌站性能可靠、性價(jià)比高，可以保證混凝土的質(zhì)量，提高混凝土生產(chǎn)效率。作為混凝土攪拌站的核心，控制與監(jiān)控程序在計(jì)量精確、控制可靠、管理方便等方面的要求也日益提高。本文針對(duì)PLC和配料控制器結(jié)合控制的攪拌站來設(shè)計(jì)其控制與監(jiān)控程序設(shè)計(jì)中主要要完成的任務(wù)有系統(tǒng)構(gòu)造、PLC的I/O分配、工作流程圖與PLC程序的編寫。 關(guān)鍵詞：混凝土攪拌站；I/O分配；可編程控制器（PLC）；自動(dòng)控制The designing of the controlling and monitoring program for concrete mixing sta

3、tions which based on PLCABSTRACTWith the rapid development of China's economic construction, the basis for many large engineering and construction projects have been started. Construction of high quality project needs high-quality concrete, and with the strengthening of environmental consciousne

4、ss, in order to reduce urban noise and pollution, traffic and construction management department for the construction of concrete used in concentration of production and management. This requires not only the ingredients of concrete, high precision, and require the production speed, therefore, the p

5、roduction process of concrete mixing equipment automatic control system has attracted attention. Programmable controller with high reliability, functional, simple and intuitive program can effectively make up for the relay control system defects. For these reasons, I designed the product based autom

6、atic control system of concrete mixing equipment.朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音Common control of concrete mixing station has direct control of relays, PLC and computer and PLC integration and combination of ingredients controller 3 control. Batching Controller using PLC and the control of mixing with reliable, cost

7、-effective, can guarantee the quality of concrete to improve concrete production efficiency. As the core of concrete mixing station, control and monitoring procedures in the measurement of precise, reliable control, easy management, and other requirements are increasing. In this paper, combined with

8、 PLC control and ingredients mixing station controller to design the control and monitoring process design of the main tasks to be accomplished in a systematic structure, PLC's I / O allocation, work flow and procedures for the preparation of PLC. 朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音KEY WORDS: Concretemixing station;

9、 The I / Odistribut- ion;Programmable logic controller(PLC); Automatic control47 / 52目錄前言1第1章 混凝土攪拌站系統(tǒng)概述31.1 混凝土攪拌站的組成31.2 電控系統(tǒng)的構(gòu)成51.3 稱重傳感器的選擇71.4 小結(jié)8第2章 混凝土攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)92.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與步驟92.2 PLC的工作原理102.3 可編程控制器的選用與編程調(diào)試軟件選擇132. 3.1 可編程控制器的選用132. 3.2 編程調(diào)試軟件選擇15第3章 混凝土攪拌站PLC程序設(shè)計(jì)183.1 混凝土攪拌站PLC程序設(shè)計(jì)思想18

10、3.2 混凝土攪拌裝置的工藝流程183.3 系統(tǒng)初始化程序與主程序設(shè)計(jì)193.4 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)213.5 斷電保護(hù)程序設(shè)計(jì)213.6 I/O分配表和模擬量輸入地址223.7 位存儲(chǔ)區(qū)（M）的使用概況243.8 小結(jié)25第4章 程序調(diào)試264.1 模擬調(diào)試的準(zhǔn)備工作264.2 仿真調(diào)試264.2.1 系統(tǒng)初始化程序與主程序調(diào)試264.2.2 報(bào)警程序的調(diào)試294.3 小結(jié)30結(jié) 論31 辭32參考文獻(xiàn)33附錄34前言可編程序邏輯控制器（PLC）自它誕生以來至今，以其極高的性能價(jià)格比以與一系列人所共識(shí)的優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多的工程技術(shù)人員的重視。它現(xiàn)在被廣泛用于汽車生產(chǎn)、石油生產(chǎn)、IT制造、家電制造

11、廠等工業(yè)控制系統(tǒng)場(chǎng)所，是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)之一。它對(duì)工業(yè)的生產(chǎn)提供了良好的控制系統(tǒng)，它的廣泛使用才使得人民不斷增長(zhǎng)的物質(zhì)需求得到有利保障。1969年美國(guó)DEC公司研制的第一臺(tái)PDP-14型PLC。隨后，在二十世紀(jì)七十至八十年代一直簡(jiǎn)稱為PC。由于到90年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來，也簡(jiǎn)稱為PC；可編程序圍很大，所以美國(guó)AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱為PLC。PLC在控制領(lǐng)域的應(yīng)用是保持了廣泛的增長(zhǎng)趨勢(shì)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，許多大型的基礎(chǔ)工程與建筑工程相繼開工。建設(shè)優(yōu)質(zhì)的工程需

12、要高品質(zhì)的混凝土，而且隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，為了減少城市噪音和污染，交通和建筑竹理部門要求施工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。這樣，不僅要求?；炷恋呐淞暇雀撸恳笊a(chǎn)速度快，因此，混凝土生產(chǎn)過程中攪拌設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)日益受到人們的重視?？删幊炭刂破?PLC)具有可靠性高、功能完善、編程簡(jiǎn)單且直觀，能夠有效地彌補(bǔ)繼電器控制系統(tǒng)的缺陷。從1903年德國(guó)建造世界上第一座預(yù)拌混凝土攪拌站以來，商品混凝土作為獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)己有100多年的歷史。隨后，美國(guó)于1913年，法國(guó)于1933年建立了自己的攪拌站。二次大戰(zhàn)后，尤其是60年代到70年代，由于各國(guó)抓緊發(fā)展經(jīng)濟(jì)，醫(yī)治戰(zhàn)爭(zhēng)的創(chuàng)傷，混凝土攪拌站得到了快速發(fā)展

13、。目前，德國(guó)、美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家的攪拌站在技術(shù)水平和可靠性方面處于領(lǐng)先地位。國(guó)外生產(chǎn)的攪拌站一般生產(chǎn)率在50m3/ h300m3/h，對(duì)于商品混凝土生產(chǎn)，攪拌站形式應(yīng)用比較普遍，尤其在大型工程中被采用。我國(guó)混凝土攪拌站(樓)的研制是從50年代開始的，在其發(fā)展過程中，型式的選取和主要技術(shù)參數(shù)基本上是根據(jù)用戶要求和參考國(guó)外產(chǎn)品的自由狀態(tài)。國(guó)標(biāo)GB10171-88(混凝土攪拌站(樓)分類和GB 10172-88(混凝土攪拌站(樓)技術(shù)條件的頒布實(shí)施，將混凝土攪拌站(樓)的研制和生產(chǎn)納入了標(biāo)準(zhǔn)管理的軌道，為其發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)拌混凝土標(biāo)準(zhǔn)的要求中，對(duì)于混凝土攪拌站(樓)的技術(shù)指標(biāo)己

14、達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。當(dāng)今國(guó)生產(chǎn)的混凝土攪拌站質(zhì)量迅速提高，逐步取代了進(jìn)口攪拌站，在國(guó)已經(jīng)占主導(dǎo)地位，其控制系統(tǒng)也得到快速發(fā)展。國(guó)大型混凝土攪拌站生產(chǎn)廠商包括:三一重工、志美、華建、南方路機(jī)等。自八十年代以來，我國(guó)混凝土機(jī)械有兩次戰(zhàn)略性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)行業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用：一是八十年代初期混凝土攪拌機(jī)的升級(jí)換代，由雙錐反轉(zhuǎn)型、立軸和臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)替代鼓筒型攪拌機(jī)，現(xiàn)在這三大系列產(chǎn)品的技術(shù)性能己達(dá)到國(guó)外同類機(jī)型的先進(jìn)水平，從質(zhì)量到數(shù)量上基本滿足了國(guó)需求;二是八十年代末到九十年代初“發(fā)展一站三車(即混凝土攪拌樓(站)、混凝土攪拌輸送車、臂架式混凝土泵車和散裝水泥車)，把我國(guó)商品混凝土

15、機(jī)械搞上去”的戰(zhàn)略，推動(dòng)了混凝土機(jī)械行業(yè)的第二次產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，反映了混凝土機(jī)械行業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)、全面發(fā)展的深層次要求。經(jīng)過科研院所和生產(chǎn)企業(yè)的共同開發(fā)，適時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的混凝土泵和混凝土攪拌輸送車技術(shù)，使我國(guó)在商品混凝土機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造能力和水平都有了很大提高，一些產(chǎn)品已有批量生產(chǎn)，其技術(shù)水平與當(dāng)今世界水平同步，減少了進(jìn)口，節(jié)約了外匯，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在“十五”乃至2010年期間，我國(guó)要建設(shè)一大批大型煤礦、油田、電站、機(jī)場(chǎng)、港口、高速鐵路、高等級(jí)公路等重點(diǎn)工程，同時(shí)也要進(jìn)行大量的城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開發(fā)與建設(shè)，這都需要大量的混凝土。所以現(xiàn)在正是大力發(fā)展混凝土機(jī)械的大好時(shí)機(jī)，作為“

16、一站三車”中的一站，混凝土攪拌樓(站)占有舉足輕重的地位。第1章 混凝土攪拌站系統(tǒng)概述1.1 混凝土攪拌站的組成 一個(gè)全套的攪拌裝置是由許多臺(tái)主機(jī)和一些輔助設(shè)備組成，它最基本的組成部分有以下五個(gè):運(yùn)輸設(shè)備、料斗設(shè)備、稱量設(shè)備、攪拌設(shè)備和輔助設(shè)備，如圖1-1：石料箱沙料箱沙料輸送機(jī)石料輸送機(jī)添加劑螺旋輸料機(jī) 水泥螺旋輸料機(jī) 水泵電機(jī) 沙料重量傳感器石料重量傳感器放料閘門傳送帶翻斗倒成品時(shí)下限位上料時(shí)上限位攪拌機(jī)圖1-1 混凝土攪拌站示意圖1）運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸設(shè)備包括骨料運(yùn)輸設(shè)備、水泥輸送設(shè)備以與水泵等。骨料運(yùn)輸設(shè)備有皮帶機(jī)、拉鏟、抓斗和裝載機(jī)等，其中皮帶機(jī)是攪拌裝置中最常用的骨料運(yùn)輸設(shè)備，。水泥輸送

17、設(shè)備和添加劑輸送設(shè)備由斗式提升機(jī)和螺旋輸送機(jī)組成。2）料斗設(shè)備料斗設(shè)備由貯料斗、卸料設(shè)備(閘門、給料機(jī)等)和一些其它附屬裝置組成。料斗設(shè)備在生產(chǎn)中起著中間倉(cāng)庫(kù)的作用，用來平衡生產(chǎn)。在混凝土攪拌裝置中，用料斗設(shè)備配合自動(dòng)秤進(jìn)行配料。所以，它是工藝設(shè)備的組成部分，并不是大宗物料的貯存場(chǎng)所。根據(jù)制作貯料斗所用的材料不同，貯料斗分為鋼貯斗、鋼筋混凝土貯斗、木貯斗等;從外形上分，常用的有方形和圓形。圓形貯斗又叫筒倉(cāng)。給料機(jī)和閘門都是貯料斗的卸料設(shè)備。閘門控制貯料斗卸料口的開啟和關(guān)閉的，大多是氣動(dòng)的，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，卸料能力大，但是只有當(dāng)物料是完全松散狀態(tài)時(shí)，才能比較均勻地控制料流。而采用給料機(jī)卸料時(shí)，就比較

18、容易控制均勻地卸料，給料機(jī)都是電動(dòng)的。閘門的類型很多，但在混凝土攪拌裝置中最常用的是扇形閘門，它由壓縮空氣缸來操縱，骨料(石子和砂)都是采用閘門給料。3）稱量設(shè)備 稱量配料設(shè)備是混凝土生產(chǎn)過程中的一項(xiàng)重要工藝設(shè)備，它控制著各種混合料的配比。稱量配料的精度對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著很大的影響。因此，精確、高效的稱量設(shè)備不僅能提高生產(chǎn)率，而且是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)混凝土的可靠保證。一套完整的稱量設(shè)備包括貯料斗、給料設(shè)備(閘門或給料機(jī))和稱量設(shè)備等。對(duì)稱量設(shè)備的要求，首先是準(zhǔn)確，其次是快速。稱量的不精確將對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)又要滿足一定的生產(chǎn)率。稱量設(shè)備從構(gòu)造上可分為杠桿秤和電子秤等，其中，杠桿秤已經(jīng)

19、被淘汰。 為了適應(yīng)各種不同的物料，秤斗在構(gòu)造上略有不同。水泥秤斗是圓形的，骨料秤斗是長(zhǎng)方形的，而水等液體的秤斗是圓形的，斗門設(shè)有橡皮墊，以保證密封。傳感器的裝設(shè)，電子秤的秤斗采用三點(diǎn)懸掛，在每套懸掛裝置的中部各裝有一個(gè)傳感器。 4）攪拌設(shè)備即一般的混凝土攪拌機(jī)，沒有提升裝置和供水裝置。其設(shè)計(jì)技術(shù)很成熟，在攪拌站設(shè)計(jì)中，一般采用標(biāo)準(zhǔn)攪拌機(jī)。例如，目前國(guó)廠家基本都使用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，此攪拌機(jī)攪拌能力強(qiáng)，攪拌均勻、迅速，生產(chǎn)率高，對(duì)于干硬性、塑性與各種配比的混凝土，均能達(dá)到良好的攪拌效果。1.2 電控系統(tǒng)的構(gòu)成電控系統(tǒng)由PLC、智能元件、傳感器、中間繼電器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，如圖1-2：RS-23

20、2打印機(jī)PCPLC傳感器智能元件中間繼電器執(zhí)行機(jī)構(gòu)混凝土攪拌站圖1-2 電控系統(tǒng)構(gòu)成 1、PLC采用三菱FX2n系列產(chǎn)品。它具有兼容性好和可靠性高的特點(diǎn)，為攪拌站的整個(gè)電控系統(tǒng)帶來了高質(zhì)高品的性能，也有利于用戶今后對(duì)攪拌站的更新與擴(kuò)展，我設(shè)計(jì)的混凝土攪拌機(jī)的PLC外部接線圖如圖1-3：圖1-3 PLC外部接線圖2、智能元件主要是指集顯示、變送和控制于一體的配料控制器。它有一個(gè)05V的模擬輸出接口板，其模擬部分精度適合于0.2% , 0.1 %、0.05%包裝秤使用。 3、傳感器主要包括稱重傳感器和行程開關(guān)等。4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括骨料放料電磁法閥、水泥放料電磁法閥、水泵閥門、添加劑放料電磁閥、送料電

21、機(jī)、攪拌電機(jī)等。1.3 稱重傳感器的選擇混凝土攪拌站控制系統(tǒng)主要采集的是各種物料的重量信號(hào)，故本系統(tǒng)選用的是壓力傳感器。壓力傳感器是稱重系統(tǒng)中的重要組成部分，由各種壓力敏感元件將被測(cè)物重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量的電信號(hào)輸出，給稱重儀表顯示重量值，供控制或報(bào)警等使用。影響稱重傳感器選型的因素：稱重傳感器選型應(yīng)考慮過負(fù)荷因素可靠性傳感器的防護(hù)等級(jí)攪拌站的規(guī)模和工作類型稱重傳感器的準(zhǔn)確度稱重傳感器的選型應(yīng)充分考慮以上一些因素外，還應(yīng)盡可能兼顧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、價(jià)格便宜、易于維修、易于更換等條件。工程機(jī)械攪拌設(shè)備用稱重傳感器的選型既要考慮混凝土攪拌樓站稱重系統(tǒng)的基本要求，又要兼顧稱重傳感器的運(yùn)行環(huán)

22、境，還要削弱那些對(duì)稱重傳感器有重要影響的因素，合理地選擇使用傳感器。根據(jù)不同類型和規(guī)模的攪拌設(shè)備選用相應(yīng)的傳感器?；炷翑嚢枵疽蟮膫鞲衅黝~定載荷從1kg4000kg不等，骨料傳感器的稱量圍最大，一般為50kg4500kg;外加劑傳感器的額定載荷最小，一般不超過50kg。綜合分析了傳感器的量程和圍、線性度、靈敏度和分辨率后，并且根據(jù)攪拌站中稱重傳感器的運(yùn)行環(huán)境，選用的是HL-F(1)型方懸臂梁高精度壓力傳感器，如圖1-4：圖1-4 HL-F(1)型方懸臂梁壓力傳感器 F型傳感器具有0.05%F.S的精度等級(jí)、2mv/v的靈敏度、0.05%F.S的非線性、士0.05%F.S/30min的蠕變和蠕

23、變恢復(fù)、0.05%F. S的滯后和重復(fù)性、0.02%F. S/100的零點(diǎn)輸出溫度影響和額定輸出溫度影響、15V (DC)的最大工作電壓，其額定載荷則為120T。F型傳感器采用剪切結(jié)構(gòu)，抗偏載、抗側(cè)向能力強(qiáng)，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、綜合精度高、防塵、防潮、防水性能好的特點(diǎn)。特別適合于惡劣環(huán)境，如建筑、水利、化工、電力、港口等行業(yè)的工程機(jī)械，如攪拌站、打樁機(jī)、配料秤、料斗秤等。1.4 小結(jié)本章對(duì)混凝土攪拌站的組成、電控系統(tǒng)的構(gòu)成以與傳感器的選型作了簡(jiǎn)要的論述，使讀者對(duì)混凝土攪拌站的硬件系統(tǒng)有了一個(gè)大概的了解。第2章 混凝土攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與步驟任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)

24、被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。再設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。設(shè)計(jì)前，要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料，并與機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合共同擬定電氣方案，協(xié)同解決實(shí)際中出現(xiàn)的各種問題。 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用與維護(hù)方便。監(jiān)控界面友好，簡(jiǎn)潔明快。 保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC容量與MCGS監(jiān)控點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該留有余量?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟如圖2-1所示：NNYY確定控制對(duì)象和控制任務(wù)PLC與組態(tài)軟件的選擇I/O與監(jiān)控地址分配軟件設(shè)計(jì)與模

25、擬調(diào)試電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件組裝通電實(shí)驗(yàn)正確？符合控制要求？聯(lián)機(jī)調(diào)試編制技術(shù)文章現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試交付使用修改軟件或硬件圖2-1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖2.2 PLC的工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過程如圖3-2所示。STOPRUN內(nèi)部處理通信操作輸入處理程序執(zhí)行輸出處理CPU運(yùn)行方式更新時(shí)鐘和特殊寄存器電源ONCPU正常否?執(zhí)行自診斷112存放自診斷錯(cuò)誤結(jié)果致命錯(cuò)誤?CPU強(qiáng)制為STOP2圖2-2 PLC循環(huán)掃描工作方式這個(gè)工作過程分為部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。全過程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。部處理階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視

26、定時(shí)器等。在通信操作服務(wù)階段，PLC與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示容等，當(dāng)PLC處于停(STOP)狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行部處理和通信服務(wù)操作等容。在PLC處于運(yùn)行(RUN)狀態(tài)時(shí)，從部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入存中所對(duì)應(yīng)的映像寄存器。在此輸入映像寄存器被刷新接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時(shí)，輸入映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，其映像寄存器的容也不發(fā)生變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。程序執(zhí)行根據(jù)PLC梯形圖程序掃

27、描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉與到輸入輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器讀出對(duì)應(yīng)映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中，對(duì)每個(gè)器件而言，器件映像寄存器中所寄存的容，會(huì)隨著程序執(zhí)行過程而變化。程序處理程序執(zhí)行完以后，將輸出映像寄存器，即器件映像寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。PLC的掃描既可按固定的順序進(jìn)

28、行，也可按用戶程序所指定的可變順序進(jìn)行。這不僅因?yàn)橛械某绦虿恍枰繏呙枰淮尉蛨?zhí)行一次，而目也因?yàn)樵谝恍┐笙到y(tǒng)中需要處理的I/O點(diǎn)數(shù)多，通過安排不同的組織模塊，采用分時(shí)分批掃描的執(zhí)行方法，可縮短循環(huán)掃描的周期和提高控制的實(shí)時(shí)響應(yīng)性。循環(huán)掃描的工作方式是PLC的一大特點(diǎn)，也可以說PLC是“串行”工作的，這和傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質(zhì)的區(qū)別。PLC的串行工作方式避免了繼電器控制系統(tǒng)中觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)和時(shí)序失配的問題。由于PLC是掃描工作過程，在程序執(zhí)行階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)映像寄存器的容也不會(huì)變化，要等到下一周期的輸入處理階段才能改變。暫存在輸出映像寄存器中的輸出信號(hào)，等到一個(gè)循環(huán)周期結(jié)

29、束，CPU集中將這些輸出信號(hào)全部輸送給輸出鎖存器。由此可以看出，全部輸入輸出狀態(tài)的改變需要一個(gè)掃描周期。換言之，輸入輸出的狀態(tài)保持一個(gè)掃描周期。掃描周期是PLC一個(gè)很重要的指標(biāo)，小型PLC的掃描周期一般為十幾毫秒到幾十毫秒。PLC的掃描時(shí)間取決于掃描速度和用戶程序長(zhǎng)短。毫秒級(jí)的掃描時(shí)間對(duì)于一般工業(yè)設(shè)備通常是可以接受的，PLC的響應(yīng)滯后是允許的。但是對(duì)某些I/O快速響應(yīng)的設(shè)備，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施。如選用高速CPU，提高掃描速度，采用快速響應(yīng)模塊、高速計(jì)數(shù)模塊以與不同的中斷處理等措施減少滯后時(shí)間。影響I/O滯后的主要原因有:輸入濾波器的慣性;輸出繼電器接點(diǎn)的慣性;程序執(zhí)行的時(shí)間;程序設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)母郊?/p>

30、影響等。2.3 可編程控制器的選用與編程調(diào)試軟件選擇2. 3.1 可編程控制器的選用進(jìn)行PLC選型時(shí)，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:1)I/O點(diǎn)數(shù)問題當(dāng)控制對(duì)象I/O點(diǎn)在60點(diǎn)之，I/O點(diǎn)數(shù)比為3:2時(shí)選用整體式(小型)PLC較為經(jīng)濟(jì);當(dāng)控制對(duì)象I/O點(diǎn)在100-300點(diǎn)左右，選用中小型模塊式的較為合理;當(dāng)控制對(duì)象I/O點(diǎn)在500點(diǎn)以上時(shí)就必須選用大型PLC。2)I/O類型問題I/O類型也是決定PLC選型的重要因素之一，一般而言，多數(shù)小型PLC只具有開關(guān)量I/O ; PID, A/D, D/A、位控功能一般只有大、中型PLC才有。3)聯(lián)網(wǎng)通信問題 聯(lián)網(wǎng)通訊是影響PLC選型的重要因素之一，多數(shù)小型

31、機(jī)提供較簡(jiǎn)單的RS-232通訊口，少數(shù)小型PLC沒有通訊功能。而大型PLC一般都有各種標(biāo)準(zhǔn)的通信模塊可供選擇。4)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間問題系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間也是影響PLC選型的重要因素之一。一般而言，小型PLC掃描時(shí)間為10-20ms/kb;中型PLC掃描時(shí)間在10ms/kb以下;大型PLC掃描時(shí)間在1 ms/kb以下，而系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間約為2倍的掃描周期。 5)可靠性問題 應(yīng)從系統(tǒng)的可靠性角度，決定PLC的類型和組網(wǎng)形式，比如對(duì)可靠性要求極高的系統(tǒng)，可考慮選用雙CPU型PLC或冗余控制系統(tǒng)/熱備用系統(tǒng)。 6)程序存貯器問題 在PLC選型過程中，PLC存容量、型式也是必須考慮的重要因素。通常的計(jì)算方法是:I/O

32、點(diǎn)數(shù)×8(開關(guān)量)+100×模擬量通道數(shù)(模擬量)+120×(1+采樣點(diǎn)數(shù)×0.25 )(多路采樣控制)。進(jìn)行PLC選型時(shí)，不要盲目地追求過高的性能指標(biāo)。另外，I/O點(diǎn)數(shù)，存貯容量應(yīng)留有一定的余量以便實(shí)際工作中的調(diào)整。確定PLC的型號(hào)以后，就必須對(duì)各種模塊進(jìn)行選型，開關(guān)量模塊的選型主要涉與到如下幾個(gè)問題:外部接線方式問題。I/O模塊一般分為獨(dú)立式、分組式和匯點(diǎn)式。通常，獨(dú)立式的點(diǎn)均價(jià)格較高，如果實(shí)際系統(tǒng)中開關(guān)量輸入信號(hào)之間不需隔離可考慮選擇后兩種。點(diǎn)數(shù)問題。前面所說，點(diǎn)數(shù)是影響PLC選型的重要因素，同樣在進(jìn)行I/O模塊的選型時(shí)也必須根據(jù)具體點(diǎn)數(shù)的多少選擇

33、恰當(dāng)?shù)腎/O模塊。一般而言，點(diǎn)數(shù)多的點(diǎn)均價(jià)就低。開關(guān)量輸入模塊。通常的開關(guān)量輸入模塊類型有有源輸入、無源輸入、光電接近傳感器等輸入。進(jìn)行開關(guān)量輸入模塊的選型時(shí)必須根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中的要求綜合考慮。開關(guān)量輸出模塊。通常的開關(guān)量輸出模塊類型有繼電器輸出、可控硅輸出和晶體管輸出。在開關(guān)量輸出模塊的選型過程中，必須根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行要求與要求輸出的電壓等級(jí)進(jìn)行相應(yīng)的選型。本系統(tǒng)中的稱重系統(tǒng)主要為電子秤，它們所提供的模擬量和其它一些安全監(jiān)測(cè)傳感器所提供的開關(guān)量，作為PLC準(zhǔn)確控制的依據(jù)。模擬輸入量包括砂料、石料等重量。開關(guān)輸入量有:系統(tǒng)開關(guān)按鈕；攪拌機(jī)（翻斗門）的上限位、下限位；沙料箱、石料箱閘門開關(guān);各

34、種機(jī)器故障；報(bào)警銷鈴；手動(dòng)回零等。PLC的開關(guān)量輸出有: 攪拌機(jī)、石料輸送機(jī)、沙料輸送機(jī)、水泥螺旋輸送機(jī)、水泵、添加劑螺旋輸送機(jī)、翻斗機(jī)、傳送帶等。這些信號(hào)經(jīng)功率放大后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本系統(tǒng)需要配置的I/O點(diǎn)如下:19個(gè)開關(guān)量輸入;22個(gè)開關(guān)量輸出。根據(jù)對(duì)上述控制任務(wù)的分析，本項(xiàng)目選擇了微軟公司研發(fā)的的模塊化中小型PLC系統(tǒng)FX2n，它能滿足中等性能要求的應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。其模塊化、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、和易于實(shí)現(xiàn)分布，易于用戶掌握等特點(diǎn)使得它成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務(wù)的方便又經(jīng)濟(jì)的方案。FX2n系列所具有的多種性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴(kuò)展模塊，使用戶可

35、以完全根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大并且愈加復(fù)雜時(shí)，可隨時(shí)使用附加的模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展。FX2n所具備的高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動(dòng)，抗沖擊性，更使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。此外，F(xiàn)X2n系列PLC還具有模塊點(diǎn)數(shù)密度高，結(jié)構(gòu)緊湊，性價(jià)比高，性能優(yōu)越，裝卸方便等優(yōu)點(diǎn)。2. 3.2 編程調(diào)試軟件選擇GX Developer是三菱PLC的編程軟件。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST與FB、Label語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控與調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。 GX Developer的

36、特點(diǎn)：1. 軟件的共 GX Developer能夠制作Q系列，QnA系列，A系列（包括運(yùn)動(dòng)控制（SCPU）,FX系列的數(shù)據(jù),能夠轉(zhuǎn)換成GPPQ,GPPA格式的文檔。 此外，選擇FX系列的情況下，還能變換成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。 2. 利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠?qū)xcel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，粘貼，并有效利用。 3. 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 (1) 標(biāo)號(hào)編程 用標(biāo)號(hào)編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認(rèn)識(shí)軟元件的而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。 用標(biāo)號(hào)編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實(shí)際的程序來使用。 (2) 功能塊（以下，略稱作FB）

37、FB是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā)順序程序時(shí)反復(fù)使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運(yùn)用到別的順序程序時(shí)的順序輸入錯(cuò)誤。 (3) 宏 只要在任意的回路模式上加上名字（宏定義名）登錄（宏登錄）到文檔，然后輸入簡(jiǎn)單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠靈活利用了。 4. 能夠簡(jiǎn)單設(shè)定和其他站點(diǎn)的 由于連接對(duì)象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡(jiǎn)單的設(shè)定。 5. 能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接 (1) 經(jīng)由串行通訊口 (2) 經(jīng)由USB (3) 經(jīng)由MELSECNET/10(H)計(jì)算機(jī)插板 (4

38、) 經(jīng)由MELSECNET()計(jì)算機(jī)插板 (5) 經(jīng)由CC-Link計(jì)算機(jī)插板 (6) 經(jīng)由Ethernet計(jì)算機(jī)插板 (7) 經(jīng)由CPU計(jì)算機(jī)插板 (8) 經(jīng)由AF計(jì)算機(jī)插板 6. 豐富的調(diào)試功能 (1) 由于運(yùn)用了梯形圖邏輯測(cè)試功能，能夠更加簡(jiǎn)單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒有必要制作條使用的順序程序。 (2) 在幫助中有CPU錯(cuò)誤，特殊繼電器/特殊寄存器的說明，所以對(duì)于在線中發(fā)生錯(cuò)誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊寄存器的容的情況下提供非常大的便利。 (3) 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯(cuò)誤況時(shí)，會(huì)顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時(shí)間能夠大幅度縮

39、短。 GX Developer的安裝：要安裝這個(gè)軟件，先要打開GX編程軟件MELSOFTEnvMEL里的SETUP這個(gè)程序。這個(gè)安裝程序是共通部件。并且要注意一下幾點(diǎn)： 1：去掉文件夾名稱中的中文字符。 2：先安裝GX DeveloperEnvMEL里的環(huán)境包。 3：打開GX Developer里的SETUP.EXE這個(gè)安裝文件，開始安裝，中間會(huì)要你輸入ID序列號(hào)，最好安裝時(shí)候關(guān)閉殺毒軟件，完成后再打開。 注意安裝時(shí)不要選擇監(jiān)控模式，如果有不清楚的，就用默認(rèn)的，直接點(diǎn)擊下一步就可以了。 三菱的8.52的軟件有的存在這個(gè)問題，和WIN系統(tǒng)有關(guān)，可以把缺少的文件從8.26的復(fù)制到8.52的里面，這

40、個(gè)我試過，能行。注意只復(fù)制8.52沒有的就行?；蛘呦劝惭b好8.26的，不用卸載，直接安裝8.52的也可以的。我親自安裝過的。注意最好不要用GHOST的系統(tǒng)，因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)精簡(jiǎn)掉了很多東西，特別是用在工控方面，在安裝軟件或應(yīng)用的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)很多莫名其妙的問題。 1: 使用Windows Vista 系統(tǒng)時(shí)，最少需要15GB 的可用空間。 2: 使用Windows Vista 系統(tǒng)時(shí)，建議使用分辨率為1024×768 像素或更高。 當(dāng)使用微軟Windows XP 或者Windows Vista 時(shí)，不能使用新功能。 如果使用了新功能，有可能導(dǎo)致本產(chǎn)品運(yùn)行不正常。 第3章 混凝土攪拌站PLC

41、程序設(shè)計(jì)3.1 混凝土攪拌站PLC程序設(shè)計(jì)思想為了使PLC完成混凝土攪拌站整個(gè)生產(chǎn)過程的現(xiàn)場(chǎng)控制功能，PLC需要采集各秤的重量信號(hào)與其它傳感器和行程開關(guān)提供的開關(guān)量信號(hào)，并對(duì)此進(jìn)行處理后，輸出對(duì)電磁閥、電動(dòng)機(jī)等各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，其具體細(xì)節(jié)如下:1)石料斗秤、沙料斗秤等由稱重傳感器感應(yīng)的信號(hào)分別經(jīng)稱重變送器進(jìn)入PLC。由于變送器輸出的是并行BCD碼，所以需經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，存儲(chǔ)在PLC的數(shù)據(jù)寄存器中。然后經(jīng)過PLC程序處理.2)各秤斗稱量時(shí)，達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止給料。3)由于秤斗上粘附的原料使稱重產(chǎn)生偏差，所以需要進(jìn)行去皮處理。去皮時(shí)，PLC記下此時(shí)的重量，此重量即為基準(zhǔn)零點(diǎn)。在稱量時(shí)用總

42、重量減去基準(zhǔn)零點(diǎn)值，得到的就是原料的準(zhǔn)確重量。 4)考慮到有可能因突然停電造成配料停止，為了不使已經(jīng)配好的原料浪費(fèi)，己經(jīng)配好的原料的重量需要具有停電保護(hù)功能，所以在程序中，把這些重量信號(hào)存在可斷電保持的數(shù)據(jù)寄存器中。5)由于攪拌站運(yùn)行過程中,各送料機(jī)與攪拌機(jī)等難免不出故障,因此,應(yīng)設(shè)計(jì)故障報(bào)警程序.3.2 混凝土攪拌裝置的工藝流程攪拌站進(jìn)行混凝土生產(chǎn)時(shí)，首先將骨料分別裝入各自料倉(cāng)，然后打開石料和砂料的給料閥門分別將骨料投入到秤斗進(jìn)行稱量，秤斗中的骨料不斷增加直到電子秤指示到所要求的重量才控制下料閥門停止投料，然后啟動(dòng)平皮帶和斜皮帶將骨料卸入集料斗。在骨料配料的同時(shí),攪拌機(jī)也開始攪拌,因?yàn)橥瑫r(shí)在

43、利用定時(shí)器進(jìn)行水泥、所需水與外加劑的計(jì)量。在混凝土所需的各種材料計(jì)量完畢后，控制集料斗和各秤斗開門，以把各種材料裝入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。在攪拌機(jī)運(yùn)行了規(guī)定的時(shí)間后，打開攪拌機(jī)的門進(jìn)行卸料(攪拌站的門先半開，再全開)，完成混凝土生產(chǎn)的一個(gè)循環(huán)。在石料、砂料的稱重計(jì)量時(shí)，系統(tǒng)用分別控制兩個(gè)門進(jìn)行快速粗略和慢速精確的計(jì)量，以減少稱量時(shí)間和稱量精度。同理，對(duì)水的計(jì)量亦采用水粗稱閥和水精稱閥進(jìn)行控制，而水泥、粉煤灰和防凍劑等添加劑則由計(jì)量螺旋機(jī)從各自料倉(cāng)送入各自秤斗進(jìn)行計(jì)量。由于整臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性較強(qiáng)，控制系統(tǒng)中，每一個(gè)動(dòng)作的前后時(shí)序性都有嚴(yán)格的要求，且到達(dá)某個(gè)狀態(tài)時(shí)，必須保證與這一狀態(tài)有關(guān)的動(dòng)作全部完成

44、，才可以進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)，因此必須通過設(shè)備上安裝的限位開關(guān)和傳感器對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。3.3 系統(tǒng)初始化程序與主程序設(shè)計(jì) 根據(jù)工作流程的要求，PLC控制程序執(zhí)行輸出動(dòng)作時(shí)，計(jì)算機(jī)必須己經(jīng)處于數(shù)據(jù)的采集與處理狀態(tài)，因此，需要設(shè)定部輔助繼電器標(biāo)志。只有當(dāng)計(jì)算機(jī)復(fù)位該標(biāo)志時(shí)，PLC才能確認(rèn)計(jì)算機(jī)已處于所要求的狀態(tài)，否則必須關(guān)斷所有輸出負(fù)載，進(jìn)入等待。同理，結(jié)束時(shí)，判斷停止條件:所有門、所有閥均己關(guān)閉;集料斗和秤斗均為空；本批攪拌結(jié)束且PLC無輸出動(dòng)作等，系統(tǒng)初始化程序與主程序流程圖見圖3-3：YY2YNYNYNNNYNNYYYNNN啟動(dòng)循環(huán)開始指示燈亮？加劑螺旋輸料機(jī)開泥螺旋輸料機(jī)開泵電機(jī)開料

45、輸送機(jī)開攪拌機(jī)開開始計(jì)時(shí)5分鐘 料輸送機(jī)開沙料稱量完畢？閘門打開，傳送帶啟動(dòng)1沙料箱放料畢？石料稱量完畢？NY石料箱放料畢？閘門關(guān)閉閘門關(guān)閉傳送帶上沒有物料？傳送帶關(guān)閉開始計(jì)時(shí)3分鐘 開始計(jì)時(shí)0.5分鐘 0.5分鐘到？3分鐘到？5分鐘到？YY開始記錄攪拌時(shí)間5分鐘，配料完畢指示燈亮，10秒后自動(dòng)滅所有配料都放入攪拌機(jī)？1攪拌時(shí)間到？攪拌機(jī)停止，翻斗機(jī)下翻卸混凝土4手動(dòng)開始 N攪拌機(jī)在上限位且石料箱和沙料箱放料閘門關(guān)？閘門打開，傳送帶啟動(dòng)5圖3-3 主程序流程圖3.4 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 由于條件有限，報(bào)警電路的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，利用I2.1I2.7作為各電動(dòng)機(jī)故障信號(hào)。程序運(yùn)行流程圖如圖3-4所示:故

46、障產(chǎn)生故障指示燈亮，報(bào)警電鈴響按消鈴按鈕關(guān)閉電鈴，報(bào)警指示燈變?yōu)槌Ａ料收蠄?bào)警燈熄滅按下試燈、試鈴按鈕圖3-4 報(bào)警程序運(yùn)行流程圖3.5 斷電保護(hù)程序設(shè)計(jì) 由于整個(gè)設(shè)備的工作流程是連續(xù)循環(huán)進(jìn)行的，因此斷電之后再起動(dòng)必須仍然恢復(fù)斷電前的狀態(tài)。程序設(shè)計(jì)選擇具有斷電保護(hù)的部輔助保持繼電器和數(shù)據(jù)，將氣缸、電磁閥或電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行保存，實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)，如圖3-5：Y系統(tǒng)初始化原始配方與控制參數(shù)初始化是否執(zhí)行斷電恢復(fù)？調(diào)入斷電時(shí)的狀態(tài)接上次斷電時(shí)狀態(tài)運(yùn)行N一次 循 環(huán) 結(jié) 束54圖3-5 斷電保護(hù)程序流程圖3.6 I/O分配表和模擬量輸入地址表2-1 數(shù)字量輸入/輸出地址表I/O分配表輸 入輸 出

47、X000啟動(dòng)Y000循環(huán)開始信號(hào)燈X001手動(dòng)開始I/O分配表和模擬量輸入地址Y001攪拌機(jī)X002執(zhí)行完本次循環(huán)后停止Y002石料輸送機(jī)X003緊急停止Y003沙料輸送機(jī)X004攪拌機(jī)下限位Y004水泥螺旋輸送機(jī)X005攪拌機(jī)上限位Y005水泵X006石料箱閘門狀態(tài)Y006添加劑螺旋輸送機(jī)X007沙料箱閘門狀態(tài)Y007翻斗機(jī)下翻X010Y010翻斗機(jī)上翻X011Y011傳送帶X012Y012石料箱放料閘門線圈X015Y013沙料箱放料閘門線圈X016Y014所有配料都放入攪拌機(jī)指示燈X017報(bào)警電路試燈、試鈴Y015一次循環(huán)結(jié)束指示燈X020消鈴按鈕Y020報(bào)警玲聲X021攪拌機(jī)故障Y021

48、攪拌機(jī)故障指示燈X022石料輸送機(jī)故障Y022石料輸送機(jī)故障指示燈X023沙料輸送機(jī)故障Y023沙料輸送機(jī)故障指示燈X024水泥螺旋輸送機(jī)故障Y024水泥螺旋輸送機(jī)故障指示燈X025Y025水泵故障指示燈X026添加劑螺旋輸送機(jī)故障Y026添加劑螺旋輸送機(jī)故障指示燈X027翻斗機(jī)故障Y027翻斗機(jī)故障指示燈表2-2 模擬量輸入地址X040X041石料重量（石料重量傳感器輸入）沙料重量（沙料重量傳感器輸入）根據(jù)I/O分配表設(shè)計(jì)的控制面板簡(jiǎn)圖如圖3-6所示：圖3-6 控制面板簡(jiǎn)圖報(bào)警玲聲攪拌機(jī)故障指示燈石料輸送機(jī)故障指示燈沙料輸送機(jī)故障指示燈水泥螺旋輸送機(jī)故障指示燈水泵故障指示燈添加劑螺旋輸送機(jī)故

49、障指示燈翻斗機(jī)故障指示燈該控制面板的上一排為各輸出顯示,下邊一排為各輸入按鈕.3.7 位存儲(chǔ)區(qū)（M）的使用概況表2-4 位存儲(chǔ)區(qū)（M）的使用概況位存儲(chǔ)區(qū)控制信號(hào)位存儲(chǔ)區(qū)控制信號(hào)M1石料箱放料完信號(hào)M10添加劑輸送完畢信號(hào)M2沙料箱放料完信號(hào)M11所有物料配制完畢信號(hào)M3關(guān)閉傳送帶信號(hào)M13完成一次循環(huán)指示燈信號(hào)M4沙料和石料都放攪拌機(jī)信號(hào)M30閃爍信號(hào)M5水泥輸送完畢信號(hào)M31攪拌機(jī)故障消鈴信號(hào)M6水泵停止送水信號(hào)M32石料輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)M33沙料輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)M34水泥螺旋輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)M35水泵故障消鈴信號(hào)M36添加劑螺旋輸送機(jī)故障消鈴信號(hào)M37翻斗機(jī)故障消鈴信號(hào)以上表格中列出

50、了程序編寫過程中使用到的主要位存儲(chǔ)區(qū)與其控制的信號(hào)。3.8 小結(jié)本章對(duì)作為控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站的PLC的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹，并對(duì)PLC進(jìn)行選型;結(jié)合攪拌站的控制流程，設(shè)計(jì)了PLC程序流程圖和梯形圖程序等，并以Gx Developer軟件為平臺(tái)，進(jìn)行工控機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。第4章 程序調(diào)試由于條件限制，本人無法購(gòu)買PLC，使得運(yùn)行GX developer version 7-Micro/WIN的計(jì)算機(jī)與PLC之間無法建立起通信。只能使用仿真模擬軟件來進(jìn)行模擬調(diào)試。4.1 模擬調(diào)試的準(zhǔn)備工作梯形圖程序編輯好之后，要進(jìn)行編譯。在GX developer version7-Micro/WIN3

51、.2編程軟件中文件菜單點(diǎn)打開，調(diào)入設(shè)計(jì)程序。輸入完畢后，程序進(jìn)入待運(yùn)行狀態(tài)，再按下梯形圖邏輯測(cè)試起動(dòng)按鈕，寫入PLC，如圖4-1:圖4-1 調(diào)入設(shè)計(jì)程序 4.2 仿真調(diào)試4.2.1 系統(tǒng)初始化程序與主程序調(diào)試第一步：測(cè)試程序的起停是否符合要求。在仿真軟件中寫入程序后，點(diǎn)擊工具欄的藍(lán)色矩形按鈕，可切換到運(yùn)行模式。在運(yùn)行模式下，點(diǎn)擊X000(啟動(dòng)按鈕)，則Y000（循環(huán)開始指示燈）的LED亮,如圖4-2:圖4-2 主程序部分調(diào)試點(diǎn)擊X001（手動(dòng)開始），各電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)燈沒有亮，這是因?yàn)椴痪邆溟_始條件：攪拌機(jī)在上限位且石料箱和沙料箱放料閘門關(guān)，點(diǎn)擊X005（攪拌機(jī)上限位）X006（石料箱閘門）X00

52、7（沙料箱放料閘門），使其閉合，則各電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)燈亮。如圖4-3:圖4-3 主程序部分調(diào)試程序繼續(xù)運(yùn)行，點(diǎn)擊X002（運(yùn)行完本次循環(huán)后停止），程序繼續(xù)運(yùn)行，不受干擾；點(diǎn)擊X003（緊急停止），則所有輸出信號(hào)燈滅。如圖4-4：圖4-4 主程序部分調(diào)試從而可以看出起停符合要求。第二步：測(cè)試各電機(jī)的起停是否符合要求。點(diǎn)擊手動(dòng)開始按鈕，并適時(shí)點(diǎn)擊各行程開關(guān)與閘門狀態(tài)開關(guān)，測(cè)試各個(gè)電機(jī)是否能夠正常起停。第三步：產(chǎn)生“所有配料都放入攪拌機(jī)”信號(hào)的程序調(diào)試。該信號(hào)的產(chǎn)生對(duì)攪拌站的正常運(yùn)行有著極其關(guān)鍵的作用，該信號(hào)的調(diào)試可使用存監(jiān)視來實(shí)現(xiàn)。圖4-5為使用仿真軟件中的存監(jiān)視功能實(shí)現(xiàn)調(diào)試：圖中M4、M5、M6、M

53、0都是用相應(yīng)電機(jī)信號(hào)的下降沿實(shí)現(xiàn)置位，用M11信號(hào)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。4.2.2 報(bào)警程序的調(diào)試第一步：按下X017（試燈、試鈴按鈕），則Y020（報(bào)警玲聲）、Y021（攪拌機(jī)故障指示燈）Y027（翻斗機(jī)故障指示燈）全部變亮，否則為錯(cuò)誤，須進(jìn)行修改。測(cè)試結(jié)果如圖4-5:圖4-5 報(bào)警程序的部分調(diào)試第二步：第一步調(diào)試正確的情況下，按下相應(yīng)的模擬故障按鈕，看對(duì)應(yīng)的指示燈是否閃爍、Y020（報(bào)警玲聲）是否亮，否則為錯(cuò)誤，須進(jìn)一步修改。第三步：第二步調(diào)試正確的情況下，按下X020（消鈴按鈕），則Y020（報(bào)警玲聲）滅，相應(yīng)的故障指示燈轉(zhuǎn)為常亮，否則為錯(cuò)誤。 第四步：第三步調(diào)試正確的情況下，使產(chǎn)生故障的觸點(diǎn)斷開，

54、則相應(yīng)指示燈滅，否則為錯(cuò)誤。4.3 小結(jié)本章通過仿真軟件對(duì)初始化程序與報(bào)警程序進(jìn)行了調(diào)試和修改，使得程序更加符合設(shè)計(jì)的要求。結(jié) 論本文從混凝土攪拌站的產(chǎn)生、發(fā)展、結(jié)構(gòu)與工藝流程和軟件設(shè)計(jì)的介紹分析開始進(jìn)行了全局的研究設(shè)計(jì)，第二章接著分析了混凝土攪拌站測(cè)控系統(tǒng)的具體計(jì)量機(jī)構(gòu)、控制方式，并提出了基于集散控制系統(tǒng)的攪拌站控制方式;最后對(duì)集散控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并基于集散控制系統(tǒng)對(duì)混凝土攪拌站的測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了總體布置。并且對(duì)稱重系統(tǒng)現(xiàn)狀和構(gòu)造進(jìn)行了分析，然后對(duì)其主要組成部分稱重傳感器與其變送器的原理、結(jié)構(gòu)、選擇設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，最后對(duì)稱重系統(tǒng)進(jìn)行了選型，并給出其結(jié)構(gòu)和功能。第三章對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制站PLC的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹，并針對(duì)攪拌站的電氣輸入輸出的點(diǎn)，對(duì)PLC進(jìn)行選型;結(jié)合攪拌站的控制流程，利用西門子梯形圖編程語(yǔ)言，進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì);對(duì)測(cè)控系統(tǒng)操作員站和工程師站的工控機(jī)進(jìn)行選型，并以微軟的GX Developer為平臺(tái)，進(jìn)行監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。但是由于作者的水平有限和時(shí)間問題，期望的控制系統(tǒng)還有很多問題需要進(jìn)一步深入研究與設(shè)計(jì):1)斷電保護(hù)系統(tǒng)與報(bào)警系統(tǒng)需要進(jìn)一步設(shè)計(jì);2)混凝土攪拌站生產(chǎn)過程中利用定時(shí)器作為粉料與液態(tài)原料配料控制器是否可以滿足配料精度正需要進(jìn)一步的研究;3）方便地利用面板按鈕來實(shí)現(xiàn)配料的配比改變需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)；4)如果在一次循環(huán)中突然斷電，導(dǎo)致混凝土