完整版混凝土搅拌站plc毕业设计论文.docx

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完整版混凝土搅拌站plc毕业设计论文

优秀论文审核通过

未经允许切勿外传

题目类型：

设计

（设计、论文、报告）

桂林工学院

GUILINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

本科毕业设计（论文）

题目：

基于PLC的混凝土搅拌机

控制及监控程序设计

系（院）：

电子与计算机系

专业（方向）：

自动化（控制）

班级：

自动化04-2班

学生：

指导教师：

覃彦之

2008年5月10日

基于PLC的混凝土搅拌站控制及监控程序设计

摘要：

混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和发展的。

它是建筑、桥梁、道路、大坝等工程施工中的必备设备，它由贮料、配料、搅拌、放料等结构部件组成，是一个受多环节制约的复杂系统。

而随着我国经济建设的高速发展，综合国力不断增强，国家对基础设施建设的投资力度加大，拉动了城市商品混凝土的高速发展，同时，使混凝土搅拌站有了较大的发展空间，最初搅拌站仅以单机的形式出现，混凝土自拌自用，随着基础设施建设大规模的开展，产生了很大的商品混凝土市场，搅拌站的需求越来越大，计量要求越来越高，于是出现了各种不同形式带有计量装置的搅拌站，从而产生了现代的混凝土搅拌站。

常见的混凝土搅拌站控制方式有继电器直接控制、PLC和计算机结合以及PLC和配料控制器结合3种控制方式。

采用PLC和配料控制器结合控制的搅拌站性能可靠、性价比高，可以保证混凝土的质量，提高混凝土生产效率。

作为混凝土搅拌站的核心，控制及监控程序在计量精确、控制可靠、管理方便等方面的要求也日益提高。

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主要要完成的任务有系统构造、PLC的IO分配、工作流程图及PLC程序的编写。

关键词:

混凝土搅拌站；IO分配；可编程控制器（PLC）；自动控制

ThedesigningofthecontrollingandmonitoringprogramforconcretemixingstationswhichbasedonPLC

Student:

LICheng--zhi

Abstract:

Concretemixingstationswereproductedanddevelopedwiththebirthofcement.Itistheconstructionofthenecessaryequipmentforbuildings,bridges,roads,damsandotherprojects.It’sconstructedfromstoragematerials,ingredients,stirring,discharge,andotherstructuralcomponents,anditisasubjecttotheconstraintsofthecomplexmulti-linksystem.AsChina'seconomicconstructionandtherapiddevelopment,Comprehensivenationalstrengthconstantlyenhancethestate'sinfrastructureconstructioninvestmentincreasedtoboostthecity'srapiddevelopmentofready-mixedconcrete,sothattheconcretemixingstationsonlyintheformofstand-alone,self-mixconcrete-occupied,withtheconstructionofinfrastructurefacilitiesforlarge-scale,alotofready-mixedconcretemarketwasdeveloped,thedemandformixingstationsarelargerandlarger,andmeasuresareincreasinglydemanded,sothemixingstationswithvariousformsofmeasurementdevicesweredeveloped,therebythemodernconcretemixingstationwascreated.

Commonconcretemixingstationscontrolwaysmaybethethreekinds:

Relaydirectcontrol,PLCandcomputercombinationofingredientsandthePLCandcontrollercombination.ButPLCcontrollerandacombinationofingredientscontrolofthemixingstationisreliable,cost-effectiveandcanensurethequalityofconcrete,increasetheproductionefficiency.Asthecoreofconcretemixingstations,Thecontrollingandmonitoringprograminthemeasurementprecise,reliablecontrol,easymanagementandotheraspectsisincreasinglydemanded.

ThispaperforPLCandthecombinationofingredientscontrollertocontrolthemixingstationwilldesignitscontrollingandmonitoringprogram.InthemaintextImustcompletasystematicstructure,theIOdistributionofPLCandprepartheworkflowchartandPLCprogram.

Keywords:

concretemixingstation;theIOdistribut-ion;programmablelogiccontroller（PLC）;automaticcontrol

目录

1绪论1

1.1选题背景及意义1

1.2混凝土搅拌机的现状及国内市场分析[1][2]1

1.3本论文的主要工作2

1.3.1混凝土搅拌站系统硬件设计2

1.3.2混凝土搅拌站系统软件设计2

1.3.3程序的调试3

2混凝土搅拌站概述4

2.1混凝土搅拌站的组成4

2.2电控系统的构成5

2.3传感器的选择8

2.4小结9

3混凝土搅拌站控制系统设计9

3.1控制系统设计的基本原则及步骤[17]9

3.2可编程控制器综述及其选用[16]10

3.2.1可编程控制器的特点11

3.2.2PLC的工作原理[15][16]12

3.2.3可编程控制器的选用及组态软件选择14

3.2.3.1可编程控制器的选用14

3.2.3.2组态软件选择16

3.3混凝土搅拌站PLC程序设计17

3.3.1混凝土搅拌站PLC程序设计思想17

3.3.2混凝土搅拌装置的工艺流程18

3.3.3系统初始化程序及主程序设计18

3.3.4报警电路的设计21

3.3.5断电保护程序设计21

3.3.6IO分配表和模拟量输入地址22

3.3.7位存储区（M）的使用概况24

3.4小结25

4程序调试26

4.1仿真调试的准备工作26

4.2.1系统初始化程序及主程序调试28

4.2.2报警程序的调试29

4.2.3模拟量处理30

4.3小结31

5结论与展望32

致谢33

参考文献34

附录35

附录1主程序梯形图35

附录2报警子程序梯形图44

1绪论

1.1选题背景及意义

可编程序逻辑控制器（PLC）自它诞生以来至今，以其极高的性能价格比以及一系列人所共识的优点，受到越来越多的工程技术人员的重视。

它现在被广泛用于汽车生产、石油生产、IT制造、家电制造厂等工业控制系统场所，是现代制造业发展的重要技术之一。

它对工业的生产提供了良好的控制系统，它的广泛使用才使得人民不断增长的物质需求得到有利保障。

1969年美国DEC公司研制的第一台PDP-14型PLC。

随后，在二十世纪七十至八十年代一直简称为PC。

由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC；可编程序范围很大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称为PLC。

PLC在控制领域的应用是保持了广泛的增长趋势。

随着我国经济建设的高速发展，许多大型的基础工程及建筑工程相继开工。

建设优质的工程需要高品质的混凝土，而且随着人们环保意识的加强，为了减少城市噪音和污染，交通和建筑竹理部门要求施工用的混凝土集中生产和管理。

这样，不仅要求

混凝土的配料精度高，而目要求生产速度快，因此，混凝土生产过程中搅拌设备自动控制系统日益受到人们的重视。

可编程控制器（PLC）具有可靠性高、功能完善、编程简单且直观，能够有效地弥补继电器控制系统的缺陷。

1.2混凝土搅拌机的现状及国内市场分析[1][2]

从1903年德国建造世界上第一座预拌混凝土搅拌站以来，商品混凝土作为独立的产业己有100多年的历史。

随后，美国于1913年，法国于1933年建立了自己的搅拌站。

二次大战后，尤其是60年代到70年代，由于各国抓紧发展经济，医治战争的创伤，混凝土搅拌站得到了快速发展。

目前，德国、美国、意大利、日本等国家的搅拌站在技术水平和可靠性方面处于领先地位。

国外生产的搅拌站一般生产率在50m3Europeanready-mixedconcreteproduction,UnitedStatesPatent,Appl.[3]高佳珍.混凝土搅拌站（楼）综述（三）[J]，建设机械技术与管理，2000.3.

[4]高佳珍.混凝土搅拌站（楼）综述（四）[J]，建设机械技术与管理，2000.4

[6]朱蕴璞，孔德仁等.传感器原理及应用[A].国防工业出版社，2005.8

[7]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，2005,（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.2002.1

[9]Amethodofanddeviceforimprovingthequalityoffreshconcreteandpreventingadhesionandarotarymixerdrumofaconcretemixertruckand[10]张德仁.DCS,PLC的现状与展望[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，2003（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，2000,（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，2005,（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[J].计算技术与自动化，1995（3）.

[15]王立明.基于PLC和工控机的混凝土搅拌站测控系统设计[J].西安建筑科技大学，2006（3）.

[16]廖常初.PLC编程及应用[M].—2版.北京：

机械工业出版社，2005.5

[17]吴作明.工控组态软件与PLC应用技术[M].北京：

北京航空航天大学出版社，2007.1

附录

附录1主程序梯形图

附录2报警子程序梯形图