自动搅拌机控制与监控系统设计.docx

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1、图书分类号:密级:毕业设计（论文）自动搅拌机控制系统及其监控系统设计AUTOMATICMIXERCONTROLSYSTEMANDMONITORINGSYSTEMDESIGN学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交日勺学位论文，是本人在导师日勺指导下，独立进行研究工作所获得股/成果。除文中已经注明引用或参照的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经刊登或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本申明的法律成果由本人承担。论文作者签名：日期：年一月日学位论文版权协议书本人完全理解有关搜集、保留、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完毕

2、的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，容许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的所有或部分内容，可以将本学位论文时所有或部分内容提交至各类数据库进行公布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保留和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月B日期：年月日摘要由PLC和计算机共同构成0控制系统是目前控制领域最广泛应用B控制模式，由PLC实现的控制系控制现混凝土搅拌日勺工作流程,相比于老式0混凝土搅拌，拥有生产率高，不易发生故障，自动化程度高，产品质量高等长处。本论文对搅拌机的产生，发展历史，未来B发展趋势等方面进行了详细的分析

3、，自动搅拌机在未来0社会建设中还会发挥着重要作用。本论文要设计自动搅拌机0控制系统，重要做了两方面的工作，即搅拌机B硬件系统设计，一种是搅拌机的软件系统设计。硬件方面，要理解有哪些控制对象，根据详细规定，进行元器件的选型设计等。设计出控制电路，画出硬件电路图，多种接线图等。软件方面，首先要明确控制规定，根据规定来进行软件设计。运用西门子系列S7-200PLC作为控制器。运用梯形图进行程序B编写，要有控制程序，同步还要有监控程序。运用整个控制系统，对搅拌机搅拌混凝土日勺整个过程实现自动控制。本文针对PLC和配料控制器结合控制的搅拌站来设计其控制及监控程序设计中重要要完毕的任务有系统构造、PLCI

4、向I/O分派、工作流程图及PLC程序的编写。关键词：混凝土搅拌机；I/O分派；可编程控制器（PLe）；自动控制AbstractThecontrolsystemconsistsofPLCandcomputercomposedoffieldcontrolmodeisthemostwidelyused,thecontrolsystemimplementedbythePLCcontrolnowconcretemixingworkflows,comparedtotraditionalconcretemixing,withhighproductivity,lesspronetofailure,highde

5、greeofautomation,productqualityadvantages.Inthispaper,thegenerationofthemixer,history,futuretrendsandotheraspectsofadetailedanalysis,automaticmixerinsocietyinthefuturewillplayanimportantrole.Inthispaper,todesignautomatedmixercontrolsystem,mainlytodotheworkoftwoaspects,namelymixerhardwaresystemdesign

6、,softwaresystemdesignamixer.Hardware,tounderstandwhatthecontrolobject,dependingonrequirements,theselectionanddesignofcomponentsandsoon.Designacontrolcircuit,drawahardwarecircuit,variouswiringdiagrams.Thesoftwareside,Wemustfirstclearcontrolrequirements,accordingtotherequirementsforsoftwaredesign.Siem

7、ensSeriesS7-200PLCuseasacontroller.Usealadderdiagramprogrampreparation,tohavecontrolprocedures,butalsohavemonitoringprograms.Useoftheentirecontrolsystem,thewholeprocessofconcretemixermixingtoachieveautomaticcontrol.Inthispaper,andingredientscontrollerscombinePLCcontrolledmixingstationdesignedforcont

8、rollingandmonitoringprogramdesignofthemaintaskstobeaccomplishedinasystematicstructure,PLC,sI/Oassignments,preparationofflowchartandPLCprogram.KeywordsI/Oassignmentprogrammablelogiccontroller(PLC)automaticcontrolmixer摘要IAbstractII1绪论11.1 选题背景及意义11.2 搅拌机的现实状况分析21.3 本论文日勺重要日勺重要研究内容32系统整体设计方案42.1自动搅拌机的构

9、成42.2电控系统的构成错误!未定义书签。2.3系统器件的选型设计错误!未定义书签。2.3.1PLC日勺选型设计错误!未定义书签。2.3.2行程开关日勺选型错误!未定义书签。2.3.3交流接触器的选型错误!未定义书签。2.3.4热继电器日勺选型错误!未定义书签。2.3.5熔断器日勺选型错误!未定义书签。2.3.6断路器选型错误!未定义书签。2.3.7导线及开关按钮日勺选用错误!未定义书签。2.3.8电压表头，电流表头的选型错误!未定义书签。2.3.9传感器的选型错误!未定义书签。2.3.10变频器的选型错误!未定义书签。3系统硬件系统设计错误!未定义书签。3.1 控制系统设计的基本原则及环节错

10、误!未定义书签。3.2 硬件电路设计错误!未定义书签。3.2.1 混凝土搅拌机主电路设计错误!未定义书签。3.2.2 PLC外部接线图错误!未定义书签。3.2.3 I/O分派表错误!未定义书签。4系统软件设计错误!未定义书签。4.1 软件设计日勺重要任务错误!未定义书签。4.2 系统功能模块化分析错误!未定义书签。4.3 程序设计错误!未定义书签。5程序的下载与调试错误!未定义书签。5.1 调试准备错误!未定义书签。5.2 仿真调试4结论6道谢7参照文献8附录9附录1主程序10附录2报警程序14昌目/班.rar-360S3.21文件操作工具帮助OO画次*H名称109畲国-稣压自动搅拌机控制至统

11、及其班案统设计,rar附件-彝包大小为2.0MB压缩后类型修改日期9JS500gg蝌!蝴图QWG整篇论文全套图纸,外文题译英文.pdf9外文翻译QQ33639136221绪论1.1 选题背景及意义伴随现代化进程的不停加紧，基础设施建设，房地产业发展越来越快，人们对于所建住宅或其他建筑的规定也越发的严格，只有上好的建筑材料才能保证建造出高质量，满足规定的建筑。本来那种在工地自己生产混凝土的状况下，由于搅拌时B认为原因多，搅拌质量很难得到保障。同步老式搅拌机还搅拌时还具有噪音大，粉尘多的缺陷，且生产效率也不高。而混凝土搅拌站则没有上述缺陷，必将取代老式搅拌机成为主流生产方式。混凝土搅拌站采用控制系

12、统，由电脑控制整个的生产流程，并且对生产流程进行监控、与老式方式相比，具有生产效率高，噪音小，粉尘少等特点，受到越来越多的生产企业的亲睐。搅拌机作为关键部件，从上个世纪50年代兴起后，因其稳定0产品质量，自动控制，极高的生产效率得到了迅猛的发展。圆盘立轴式强制混凝土搅拌机作为最早出现的品类。圆盘立轴式拥有窝浆式和行星式两种运行方式。从1870年往后，轻骨料进入人们视野并迅速得到应用，从而又发展出了卧式强制式搅拌机，根据搅拌轴B多少又分为两种，分别为单卧轴式和双卧轴式，此种搅拌机具有自落0长处，同步具有强制的长处。卧式搅拌机搅拌叶片0线速度小，拥有很好的耐磨性能和耗能少0特点，得到迅速发展。强制

13、式混凝土搅拌机0搅拌叶片装在拌筒内0转轴臂架上，待搅拌材料加入到搅拌罐内之后，搅拌叶片由搅拌电机带动旋转，对物料进行搅拌，卧式搅拌机日勺搅拌方式日勺搅拌效果远远好于自落方式搅拌0混凝土，对搅拌干硬性混凝土，圆盘立轴式0搅拌效果不如卧式搅拌机。1.2 搅拌机的现实状况分析从上个世纪世界上第一种混凝土搅拌站出现以来，混凝土B搅拌历史已经发展了一百数年。伴随生产规定的不停提高，企业与科研单位也在不停的改善，通过吸取和借鉴国外先进的混凝土搅拌技术，我国虽然在商品混凝土机械上面起步较晚，通过吸取学习外国的J设计经验，得到的长足的发展。生产的许多品种，甚至到达了世界领先。在“十五”乃至2023年期间，伴随

14、现代化进程时不停加紧，基础设施建设，房地产业发展越来越快，还要建设一批高铁，高速公路等重点工程。在都市化进程的道路上，住宅，道路等都需要大量地优质混凝土，因此得发展前景仍然良好。虽然混凝土机械发展了很久，但仍旧面临着许多0问题：过去0设备大多是自动化局限性，目前0设备规定自动控制，向这方面转化又困难重重。通过企业和科研机构数年日勺努力，在混凝土搅拌设备方面型号与规格上已经比较全面，因此企业B决策者们就理所当然0认为不再需要创新，己经满足需要了，不明白接下来0发展方向。目前市场竞争剧烈，科技发展日新月异，搅拌机械要想在如此剧烈B市场下生存，应当具有如下的几种方面：（1）设计人员要具有独特的理解和

15、设计能力。进行混凝土搅拌机械的生产企业必须要有一种坚实的人才储备，要有一定的高水平高素养0创新设计人才。显而易见，混凝土搅拌机械日勺入门原则较低，要有一定0闲散资金，再拥有专业技术人才，此行业通过这样数年的发展有效的验证了上述理论的真实性。同步，这也是此类企业不可回避的重要条件,是混凝土搅拌机械企业0生存要素。(2)不光具有设计能力，还要有生产能力。自动搅拌机是整个混凝土搅拌站B关键部件，搅拌机0好坏决定了整个搅拌站0好坏，进而直接影响生产出混凝土0质量好坏，也就是说，商品混凝土B质量好坏，取决于搅拌机B质量，一旦搅拌机B质量差，肯定也生产不出高品质的混凝土。搅拌机的价值就体目前这里。企业就是

16、通过生产，服务等经济活动盈利的组织。因此，混凝土搅拌机械也是要盈利来奉献社会，维持企业运转，搅拌机作为关键部件，无疑是利润最为丰厚B一部分。由此看来，加入一种混凝土搅拌企业放弃了搅拌机这一块，就相称于放弃了生存下去的机会。(3)不光要能生产搅拌机，还要可以设计并制作配套的控制系统。控制系统作为混凝土搅拌站的另一种关键，地位与搅拌机是同样0,作为整个系统的大脑，控制系统根据不一样规定控制着不一样的机构，什么时间做什么事，有条不紊的进行生产。源源不停的生产出高品质的混凝土。控制系统的利润同样也不必搅拌机差。目前市场竞争如此剧烈，很大程度上已经不是产品的竞争，而是售后服务的竞争，一种好的控制系统，是

17、占领市场的制胜法宝。此类企业也只有在拥有了设计与制作控制系统的能力之后，才能说具有了完善的售后服务体系，有了对系统进行维护，升级改造的能力，这样在市场竞争中，才有了竞争力。1.3 本论文日勺重要日勺重要研究内容(1)自动搅拌机硬件电路设计此控制系统规定对整个混凝土的搅拌过程就是控制并监控搅拌各机构状态。首先要对整个系统的硬件设施有一种清晰的理解和认识，然后对不一样的各个方面，如PLC,搅拌机的各个构成部件，按钮开关等进行分析。根据规定设计出控制电路，对电路中需要日勺各个元器件进行选型。（2）自动搅拌机软件系统设计按照混凝土搅拌机生产混凝土0工艺流程画出程序设计流程图，合理的分派I/O端口以及写

18、出梯形图程序，用PLC,通过交流接触器控制各执行机构电机，控制混凝土的生产过程，并对整个生产过程进行监控。2系统整体设计方案2.1自动搅拌机时构成5.2仿真调试第一步：从做基本的开始测试，测试程序启动和停止与否符合规定。程序下载完毕后,找到工具栏上的有一种绿色的小三角形按钮，点击，就可以转换到RUN模式了。在RUN模式下，点击10.0（启动按钮），则Q0.0（循环开始指示灯）的LED亮；点击10.1（手动开始），各电机启动信号灯亮，这是由于具有开始条件：点击10.3（紧急停止按钮），所有执行机构都要停止工作，代表各输出的信号灯要所有灭掉。就可以看出与否符合规定。符合，进行下一步测试，不符合，改

19、善。第二步：开始测各个单元，测试各个执行机构与否符合规定。再点击手动开始按钮后,然后点击各个行程开关，测试各个执行电机与否可以正常起动和停止。第三步：产生“加水完毕”信号的程序调试。加水完毕信号对整个控制系统来说至关重要，用内存监视来调试此信号。报警程序0调试：第一步：点击11.1（试灯、试铃按钮），而后Ql.O、Ql.1Q1.4都是输出状态，即报警铃声，所有表达故障B指示灯都由熄灭状态变为亮状态，否则程序就有错误，需要进行修改。第二步：承接着第一步，点击各个故障按钮，而后QLO为亮，且与该故障对应的故障指示灯闪烁，阐明程序对的，否则程序为错误，需要深入修改。第三步：承接第二步，点击11.1,

20、QLO为输出状态，灯由亮转为熄灭状态，所有的故障指示灯转为常亮，程序就是对的的，否则程序有错，需要进行修改。第四步：承接第三步，第三步完毕后来，各个故障触点都处在闭合状态，挨个的断开这些故障触点，步该故障对应时指示灯就由常亮转为熄灭状态。程序就是对的的，否则为错误。需要进行修改。结论由PLC和计算机共同构成B控制系统是目前控制领域最广泛应用B控制模式，由PLC实现B控制系控制现混凝土搅拌日勺工作流程,相比于老式0混凝土搅拌，拥有生产率高，不易发生故障，自动化程度高，产品质量高等长处。本论文对搅拌机0产生，发展历史，未来B发展趋势等方面进行了详细的分析，自动搅拌机在未来0社会建设中还会发挥着重要

21、作用。本论文要设计自动搅拌机0控制系统，重要做了两方面0工作，即搅拌机0硬件系统设计，一种是搅拌机的软件系统设计。硬件方面，要理解有哪些控制对象，根据详细规定，进行元器件的选型设计等。设计出控制电路，画出硬件电路图，多种接线图等。软件方面，首先要明确控制规定，根据规定来进行软件设计。运用西门子系列S7-200PLC作为控制器。运用梯形图进行程序B编写，要有控制程序，同步还要有监控程序。运用整个控制系统，对搅拌机搅拌混凝土日勺整个过程实现自动控制。通过这次设计，大大增强了自己独立发现和处理实际问题日勺能力，提高了自己B动手能力,学会了把所学的知识运用到实践当中去,加深了对理论知识的理解和运用。对

22、PLC各系列有了更深的理解,可以独立的编写某些PLC程序。尚有就是最终的测试,虽然这个测试与真正的项目相比尚有很大差异,不过它让我理解到做一种项目，付出的汗水当然重要，但细心在后来0工作生活中尤为重要。道谢参照文献1焦予民.混凝土搅拌机械企业关键竞争力与走出国门之路J,建设机械技术与管理2023.12NewtrendsinEuropeanready-mixedconcreteproduction,UnitedStatesPatent,Appl.No.:647834,May15,1996,1-143高佳珍.混凝土搅拌站（楼）综述（三）J,建设机械技术与管理，2023.3.4高佳珍.混凝土搅拌站（

23、楼）综述（四）J,建设机械技术与管理，2023.46朱蕴璞，孔德仁等.传感器原理及应用A.国防工业出版社，2023.87童占荣，张翔生.搅拌设备用称重传感器选型的探讨M.工程机械，2023,(11)8曲波，尚圣兵，吕建平.工业常用传感器选型指南M.清华大学出版社.2023.19Amethodofanddeviceforimprovingthequalityoffreshconcreteandpreventingadhesionandhardeningoffreshconcreteinarotarymixerdrumofaconcretemixertruckandofaconcretemixin

24、gplant,CanadianPatentDatabase(CA2236627),1710张德仁.DCS,PLC的现实状况与展望J.山西电子技术，1999,(3).11张建文，徐琼，冯林.PLC控制系统工作方式的分析和研究M.华东地质学院学报，2023(03)12董油海.PLC在混凝土搅拌站计量系统的应用J.自动化与仪表，2023,(4).13刘士阳.基于PLC和组态软件的搅拌站控制系统J.建筑机械，2023,(5).14李丹，许少云.用于工业过程控制的一种新工具一组态软件计算技术与自动化，1995(3).15王立明.基于PLC和工控机的I混凝土搅拌站测控系统设计J.西安建筑科技大学，2023

25、(3).16廖常初.PLC编程及应用M.2版.北京：机械工业出版社，2023.517吴作明.工控组态软件与PLC应用技术闺.北京：北京航空航天大学出版社，2023.1附录网络1I启动NetworkTitle网络2I手动开始网络6样机启信控制网络7网第8I水泵启信控制网络9I一Q0.2T39M0.6THHIC)M0.6THj网络10启动搅拌定时M0.6T43IIII/I-Hm12H-IIO.3M1.2T，I()网络11T40ITnton3000-PT100mS网络12I加水完成指示灯网络13I加水完成指示灯定时器T4111NTON100-PT100ms网络15I启动卸料定时器Q0.5T42T421|1/|11NTON1200-PTIcIomS网络16I卸料两分钟后，卸料门关一网络17I完成一次循环指示灯网络18I一M1.3T43IO.3Q0.7II1H-T-II()T4311NTON100-PT100ms网络20I搅拌机故障网络21I水泵故障M3.011.3T39Q1.2IH-p-lI1/H-p)M3.1IHj网络24网络26I卸料电机故障消诊网络27I提升斗故障消拎网络28I报警电铃