畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于plc的工業(yè)混料系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p>　　題 目 基于PLC的工業(yè)混料系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院名稱 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p>　　職 稱 </p><p>　　班 級 電氣工程及其自動化12級02 班 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p><b

3、>　　年 月 日</b></p><p>　　摘要：工業(yè)上的混料一般是通過混料機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，而混料機(jī)采用變頻器控制轉(zhuǎn)速，由PLC根據(jù)安裝在電機(jī)軸上的編碼盤，算出的料量的大小，控制混料機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的，工業(yè)上的攪拌動作一般是通過攪拌機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，而相比傳統(tǒng)的攪拌采用單片機(jī)或繼電器來控制。攪拌機(jī)是通過電動機(jī)來拖動，PLC來控制，變頻器調(diào)速來改善的。這樣的話，系統(tǒng)的性能的是會顯著的提高，與此

4、系統(tǒng)的錯(cuò)誤相比傳統(tǒng)的是會大大的降低。這樣的話可以滿足工業(yè)上的要求，簡便操作，效率提高。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；混料機(jī)；變頻器；攪拌機(jī)</p><p>　　Abstract: industrial mixing is generally done by mixer, the mixer is controlled by frequency converter speed, by

5、 PLC according to the installation on the motor shaft of the encoding plate, calculate the size of the shoes in the control of the speed of the mixer. Accordingly, industry on the mixing action is generally done by mixer

6、, and compared with the traditional mixing or relay to control by single chip microcomputer. Mixer is through the motor to drag, PLC to control, inverter speed control </p><p>　　Key words: PLC; Mixer; Freque

7、ncy converter; Mixer</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　當(dāng)前國內(nèi)工業(yè)發(fā)展的混料控制器有這些：一是基于PC總線的工控機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)高，便宜，量產(chǎn)高，應(yīng)用資源豐富，已被廣泛知道與認(rèn)可。二是可編程控制器，也就是PLC。其結(jié)合計(jì)算機(jī)，通訊等現(xiàn)代化技術(shù)，運(yùn)用它的好處有：容易使人上手，容易運(yùn)用，容易讓人修理。三是嵌入式控制器。&l

8、t;/p><p>　　就目前來說，上述控制器各有其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。與此同時(shí)，不同的控制系統(tǒng)，要選不同的控制器?；蛟S以前是正確的，但是對于現(xiàn)在來說是不合理的。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，飛速的發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)的日益復(fù)雜化，工業(yè)對控制器不斷提出更高的要求?？刂破饕搽S著飛速發(fā)展。其在技術(shù)上不斷向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。與此同時(shí)，其在產(chǎn)品不斷向通用性方向發(fā)展上。但是本次設(shè)計(jì)是基于PLC工業(yè)混料系統(tǒng)的控制器的設(shè)計(jì)，就目前來說還是處于先進(jìn)水平，其

9、廣泛運(yùn)用與各大工廠，各項(xiàng)行業(yè)。也因此做好本次設(shè)計(jì)對于，各大工廠，各項(xiàng)行業(yè)來說，是十分重要的。因?yàn)橛兄谔岣哌@些工廠的生產(chǎn)效率，減輕企業(yè)的生產(chǎn)成本，也有助于提高這些行業(yè)的自動化水平。同時(shí)其也可以將我，所學(xué)的知識與實(shí)踐相結(jié)合起來。也可以方便我了解我國工廠的現(xiàn)狀，熟悉即將進(jìn)入的企業(yè)。</p><p><b>　　一·概述</b></p><p>　　1.1液體混合

10、系統(tǒng)的發(fā)展前景</p><p>　　隨著科技的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都在想方設(shè)法減少產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，減少成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在許多行業(yè)中，多種液體的混合是必不可少的環(huán)節(jié)。同時(shí)由于各種環(huán)境的制約，極易出現(xiàn)各種危險(xiǎn)。也因此不適合人在現(xiàn)場操作。另外產(chǎn)品生產(chǎn)，又要各種各樣的要求。由于一些產(chǎn)品的特殊要求，即使人在現(xiàn)場操作與半自動操作，也達(dá)不到產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。所以，本次設(shè)計(jì)是為了幫助企業(yè)的多種液體混合自動控制。同時(shí)，這也是響應(yīng)

11、廣大企業(yè)的需求。</p><p>　　原來廣大企業(yè)的控制方式有：繼電器直接控制、PLC/配料控制器、PLC/工控機(jī)這幾種控制方式。第一種控制方式故障率高，線路繁多，其進(jìn)入21世紀(jì)以來逐步淘汰。第二種控制方式其操作繁雜，其靈敏性較低，不能及時(shí)反應(yīng)一線生產(chǎn)情況，而且數(shù)據(jù)要人工記錄，也因此在一二線城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程中已經(jīng)禁止使用。第三種控制方式能夠及時(shí)反應(yīng)一線生產(chǎn)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，能夠記錄數(shù)據(jù)，便與工廠隨時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)成

12、本。PLC與工控機(jī)相結(jié)合的控制方式，由于其容易操作，自動化程度高，便于修理等優(yōu)點(diǎn)，備受國內(nèi)外矚目。同時(shí)也隨著PLC的功能不斷豐富與增強(qiáng)，在企業(yè)中逐漸取代了單片機(jī)與繼電器，來實(shí)現(xiàn)多種液體混合。特別是相比單片機(jī)控制和繼電器控制缺乏靈活性和可靠性，運(yùn)用了PLC的控制系統(tǒng)，能夠彌補(bǔ)這兩大缺點(diǎn)，同時(shí)其對企業(yè)的自動化水平有了極大的提高，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，也因此具有廣闊的市場前景。本次設(shè)計(jì)是基于PLC兩種液體混合控制器的設(shè)

13、計(jì)，也是一次將我所學(xué)到的知識與實(shí)踐相結(jié)合的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2液體混合裝置的研究價(jià)值</p><p>　　液體混合這一環(huán)節(jié)是許多工廠必不可少的操作，同時(shí)液體混合裝置也考驗(yàn)著工廠的自動化程度，生產(chǎn)的效率，液體的質(zhì)量等等。與此同時(shí)，由于許多工廠受生產(chǎn)環(huán)境的制約，人沒辦法直接操作。也因此液體混合裝置運(yùn)用范圍廣闊。它對提高工廠的生產(chǎn)效率，工廠的利潤有著顯著作用。它對改善工人的生產(chǎn)環(huán)境

14、，減輕工人的負(fù)擔(dān)有著促進(jìn)作用。也因此它具有良好國家的經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　二、當(dāng)前國內(nèi)混料機(jī)的發(fā)展情況</p><p>　　混料機(jī)是利用重力和機(jī)械力兩方面的作用，將集中物料混合起來。</p><p>　　當(dāng)前混料機(jī)廣泛運(yùn)用在化工.農(nóng)業(yè).建筑上。我國混料機(jī)技術(shù)始于20世紀(jì)80年代，直到90年代末期，才出現(xiàn)具有一定規(guī)模的混料機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。</p>&l

15、t;p>　　進(jìn)入21世紀(jì)以來，在市場推動和政策干預(yù)下的雙重作用下，我國的混料機(jī)行業(yè)已逐步從市場導(dǎo)入向快速成長長期過渡。隨著國家相關(guān)政策的推動，國外先進(jìn)理念和先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，以及各級生產(chǎn)企業(yè).用戶的積極努力，我國混料機(jī)行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展?；炝蠙C(jī)科研研發(fā).原料供應(yīng).產(chǎn)品生產(chǎn).物流及產(chǎn)品應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成。</p><p>　　、混合機(jī)械介紹及其工作原理</p><p>　　混合機(jī)械是利

16、用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機(jī)械?；旌蠙C(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。 混合機(jī)械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻。常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。氣體和低黏度液體

17、混合機(jī)械的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，且無轉(zhuǎn)動部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。中、高黏度液體和膏狀物的混合機(jī)械，一般具有強(qiáng)的剪切作用；熱塑性的物料混合機(jī)主要用于熱塑性物料(如橡膠和塑料)與添加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機(jī)械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機(jī)械，如輪輾機(jī)等?；旌蠒r(shí)要求所有參與混合的物料均勻分布?；旌系某潭确譃槔硐牖旌?、隨機(jī)混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混

18、合機(jī)械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機(jī)械的類型和混合操作持續(xù)的時(shí)間等因素。</p><p>　　三、混合機(jī)的用途特點(diǎn)與工作原理</p><p>　　1.錐形混合機(jī)工作原理     DSH系列混合機(jī)筒內(nèi)兩只非對稱螺旋自轉(zhuǎn)將物料向上提升，轉(zhuǎn)臂慢速公轉(zhuǎn)運(yùn)動；使螺旋外的物料，不同程度進(jìn)入螺柱，從而達(dá)到全圓周方位物料的不斷更

19、新擴(kuò)散，被提到上部的兩股物料再向中心凹穴匯合，形成一股向下的物料流，補(bǔ)充了底部的空缺，從而形成對流循環(huán)的三重混合效果。錐形混合機(jī)適用范圍     DSH錐形混合機(jī)廣泛用于化工、農(nóng)藥、染料、食品、飼料、建材、稀土等粉體與粉體（固—液）的合</p><p>　　。該機(jī)對混合物料適應(yīng)性廣，對熱敏性物料不會產(chǎn)生過熱，對顆粒物料不會壓饋和磨碎，對比重懸殊和粒度不同的物料混合不會產(chǎn)生

20、分屑離析現(xiàn)象。</p><p>　　錐形混合機(jī)性能特點(diǎn)     錐形筒體適應(yīng)對混合物料無殘留的高要求。柔和的攪拌速度亦不會對易碎物料產(chǎn)生破壞。本機(jī)的攪拌作用對物料的化學(xué)反應(yīng)有更好的配合作用。</p><p>　　2.犁刀式高效混合機(jī)工作原理：LDH型犁刀式高效混合機(jī)混合時(shí)，機(jī)內(nèi)物料在犁刀的作用下，一方面沿筒體內(nèi)壁作用向徑向湍，另一方面又沿犁刀

21、兩側(cè)面的線方向飛濺。當(dāng)物料流經(jīng)飛刀時(shí)，被高速旋轉(zhuǎn)的飛刀強(qiáng)烈拋散，混合機(jī)在犁刀和飛刀的復(fù)合作用下，使物料不斷的對流、擴(kuò)散、翻動，從而在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻的混合。</p><p>　　犁刀式高效混合機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：   該機(jī)由傳動機(jī)械，臥式筒體，犁刀和飛刀組等四部份組成。旋轉(zhuǎn)的飛刀強(qiáng)烈拋散，在犁刀和飛刀的復(fù)合作用下，從而在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻的混合。    傳動部分

22、：犁刀軸的轉(zhuǎn)動是由電機(jī)（主電機(jī)）通過擺線針輪行星減速機(jī)變速，然后由聯(lián)軸器帶動。飛</p><p>　　刀電機(jī)（付電機(jī)）直接驅(qū)動。 臥式筒體由鋼板卷制而成，各連接處均有密封要求。因而可保證設(shè)備能在微壓條件下工作。</p><p>　　3.WH系列錐形雙螺旋混合機(jī)工作原理工作原理：   由螺旋的公、自轉(zhuǎn)使物料在錐體內(nèi)產(chǎn)生復(fù)合運(yùn)動，主要產(chǎn)生四種運(yùn)動形式：(1)螺旋沿壁公

23、轉(zhuǎn)，使物料沿錐壁作圓周運(yùn)動；(2)螺旋自轉(zhuǎn)使物料自錐底沿螺旋而上升；(3)螺旋的公、自轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動使一部分物料被螺旋圓柱面內(nèi)，同時(shí)受螺旋自轉(zhuǎn)的離心力作用使螺旋圓柱面內(nèi) 的一部分物料向錐體徑向排放；(4)上升的物料受自身重力作用下降。四種運(yùn)動在混合機(jī)內(nèi)產(chǎn)生對流、剪切、擴(kuò)散，從而達(dá)到快速均布混合的目的。WH系列錐形雙螺旋混合機(jī)產(chǎn)品特點(diǎn)：該機(jī)型按用戶要求可做單螺旋、雙螺旋、三螺旋?？杉友b飛刀，噴淋霧化裝配，滿足特殊工藝要求。出料閥

24、有手動，氣動兩種方式。特殊物料可加大電機(jī)功率（加重型）WH系列錐形雙螺旋混合機(jī)應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、石油、冶金、建材等粉體（固-固），粉體與液體（固-液），液體與液體（液-液）混合、反應(yīng)、干燥、冷卻。行星混合機(jī)招標(biāo)信息行星混合機(jī)設(shè)備性能特點(diǎn)</p><p>　　行星中國混合機(jī)特別適合從粉體到高黏度、高密度的物料溶解、混合、混煉、反應(yīng)工藝，可根據(jù)不同生產(chǎn)工藝及物料特點(diǎn)選擇不同的攪拌槳（如：麻花框式、多槳

25、葉式）</p><p>　　4.行星混合機(jī)設(shè)備性能特點(diǎn)１．機(jī)械密封和釜體之間的（梯形）軟密封，使物料可在真空下操作；２．釜體可電、蒸氣、水及油循環(huán)加熱。傳動軸上的獨(dú)特溫度探測裝置確保物料溫度誤差小于±1℃，夾套、底部夾套及夾套內(nèi)盤管、導(dǎo)流板可實(shí)現(xiàn)冷卻；３．行星混合機(jī)招標(biāo)信息釜體內(nèi)壁為大型立車精加工，再經(jīng)大型拋光機(jī)自動拋光，確保行星架上的活動刮刀（適用于密封膠）在旋轉(zhuǎn)時(shí)，把釜體內(nèi)壁上的物料完全刮掉；

26、４．釜內(nèi)麻花框式（槳與槳、槳與桶壁間距3-4mm）攪拌槳（多槳葉），中國混合機(jī)網(wǎng)在公轉(zhuǎn)的同時(shí)也自轉(zhuǎn)，使物料上下及四周流動，從而可在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到混合（混煉）效果．５．釜內(nèi)的攪拌漿的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)均采用變頻調(diào)速（變頻電機(jī)），可根據(jù)不同工藝、不同粘度選擇不同轉(zhuǎn)速。 </p><p>　　測速系統(tǒng)直接給出不同的攪拌槳當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)速。行星混合機(jī)的適用范圍一、混合機(jī)招標(biāo)信息能源：各種電池漿料、膏料（鋰電池、鎳鉻電池

27、、鎳氫電池、燃料電池、動力電池等）</p><p>　　二、電子電器：焊錫膏、陶瓷漿料、磁性材料、硅膠油墨、電子膠粘劑、pvc塑膠、電子電器件灌封膠、熱熔膠、各種貴金屬粉體、漿體;三、化學(xué)品：各種密封膠、膠粘劑（硅酮密封膠、聚硫密封膠、中空玻璃密封膠、防水密封膠、結(jié)構(gòu)密封膠、厭氧膠、石材膠、模具膠等）、合成樹脂橡膠、油墨、膩?zhàn)?、研磨劑（膏）、蠟制品、合成橡膠、合成樹脂、各種粉體物料、陶瓷顏料;四、醫(yī)藥品：各

28、種軟藥膏、高分子凝膠（醫(yī)用貼、小兒退熱貼、感冒快貼、冰貼、眼貼）、牙齒品;五、化妝品、日化品：潤膚霜、口紅、乳液、凝膠、面膜、睫毛膏、粉底、指甲油、牙膏、香皂。六、食品：各種糊狀、膏狀類的混合、調(diào)味料、果醬、巧克力漿。無重力混合機(jī)簡要說明：無重力混合機(jī)主要用于干粉砂漿生產(chǎn)過程中，是目前最高速的干粉砂漿混合機(jī)。          &#

29、160;       詳細(xì)介紹：</p><p>　　5.無重力混合機(jī)工作原理: 臥式無重力混合機(jī)，筒體內(nèi)裝有雙軸旋轉(zhuǎn)方向相對的槳葉，每片無重力槳葉經(jīng)過科學(xué)計(jì)算，得到合理的間距值與角度值，槳葉旋轉(zhuǎn)將物料拋向空間流動層，產(chǎn)生瞬間失重(失重狀態(tài)下物料密度差異對混合均勻度無影響)，相互落入對方區(qū)域內(nèi)，中間層面形成一個(gè)流態(tài)化的失重區(qū)(無重力區(qū))和

30、旋轉(zhuǎn)渦流，無重力機(jī)底部形成一個(gè)流動層，物料呈三維復(fù)合運(yùn)動，從而形成全方位復(fù)合循環(huán)迅速達(dá)到均勻混合目的。</p><p>　　無重力混合機(jī)適用范圍:臥式無重力混合機(jī)主要用于抗裂砂漿，保溫砂漿，粘結(jié)砂漿，抹面砂漿，地坪砂漿等各種混合均勻度要求高的干粉砂漿和中高檔膩?zhàn)臃??；炷镣饧觿?、飼料、化工粉體、食品香料等行業(yè)也得到了極大的應(yīng)用。臥式無重力混合機(jī)產(chǎn)品特點(diǎn)：1、速度快、能耗低、可密封操作，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。 

31、2、可添加飛刀，實(shí)現(xiàn)對帶纖維物料的混合。3、大開門出料方式，出倉時(shí)間短，卸料干凈,結(jié)構(gòu)緊湊。4、無重力混合機(jī)可實(shí)現(xiàn)17%以下的噴霧操作，加液后黏度太大的物料不適合。5、設(shè)備操作簡單、維護(hù)方便。無重力混合機(jī)技術(shù)參數(shù)：型號規(guī)格 公稱容積（m³） 裝載系數(shù) 每批混合量(Kg) 電機(jī)功率(Kw)    CWZ-1      1000

32、               0.4-0.6       400-600           7.5-11   

33、; CWZ-2      2000               0.4-0.6        800-1200     

34、; 11-18.5    CWZ-4      4000              0.4-0.6        1600-2400 &#

35、160;   18</p><p><b>　　四、整體方案的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求</p><p>　　在整個(gè)混合裝置中，要完成液體A與液體B的進(jìn)料、攪拌、混合的功能。其要完成的任務(wù)有：1.根據(jù)論文的要求，設(shè)計(jì)整體方案；2.PLC、變頻器的選型；3.工業(yè)混料系統(tǒng)系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì)；4.PLC

36、的選型與控制電路的設(shè)計(jì);5PLC程序設(shè)計(jì)；6.HIM界面的設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.2系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)思想</p><p>　　整個(gè)設(shè)計(jì)過程都符合國家的電氣相關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，設(shè)計(jì)原則主要包括：</p><p><b>　　穩(wěn)定性高</b></p><p>　　具有比較高的穩(wěn)定性是電氣設(shè)備一個(gè)關(guān)鍵性的性能指標(biāo)。由于本

37、方案是采用PLC，隨著其發(fā)展到現(xiàn)在。其采用了現(xiàn)代化技術(shù)，對生產(chǎn)采用了嚴(yán)格的工藝。同時(shí)，其具有很強(qiáng)的抗干擾性，也因此具有很高的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，也因此采用它生產(chǎn)的產(chǎn)品具有很高的穩(wěn)定性。</p><p>　　(2) 要與此配套的產(chǎn)品，適應(yīng)強(qiáng)， 功能要無漏點(diǎn)</p><p>　　對于發(fā)展到今天的PLC來說，它對于各種產(chǎn)品的大小，有著各種系列的產(chǎn)品，可以適應(yīng)各種工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能，P

38、LC還有數(shù)據(jù)處理功能。</p><p>　　容易讓人上手，容易使用，深受歡迎</p><p>　　作為工控機(jī)，只用少量的開光量，就實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)繼電器的所有功能。它的簡便容易讓人學(xué)習(xí)。因?yàn)榧词鼓悴皇煜び?jì)算機(jī)，不懂編程，它也為你從事工業(yè)控制行業(yè)提供了方便，減少了你的工作量，節(jié)省了你的時(shí)間。</p><p><b>　　維修簡便，便于改造</b><

39、;/p><p>　　由于PLC的功能增強(qiáng)，它減少控制裝置的外部接線數(shù)量。只是這樣一來，它就可以減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建造的時(shí)間，其維修與保護(hù)也變得更加簡便起來。同時(shí)其只要一改動一下程序，就可以進(jìn)行另外一品種的生產(chǎn)了。這樣一來，一臺控制設(shè)備，就可以進(jìn)行多品種的生產(chǎn)了。</p><p>　　( 5)占地小，能量耗損低</p><p>　　適用性強(qiáng),使用它很簡便，硬件設(shè)施齊全

40、</p><p><b>　　4.3編碼盤介紹</b></p><p>　　4.3.1液體泵入量計(jì)算問題</p><p>　　液體A、B泵入量計(jì)算公式如下</p><p>　　泵入量（L）=泵的排量（L/r)*泵的轉(zhuǎn)速（r）</p><p>　　由于設(shè)計(jì)中泵是確定的，也因此泵每轉(zhuǎn)泵入的液體的體積也

41、是確定的。然而泵又是由電機(jī)拖動的事，所以只要計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以了。</p><p>　　4.3.3編碼盤介紹</p><p>　　此次計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速，才能計(jì)算出泵入的液體體積。而在這次設(shè)計(jì)中泵是確定的，泵入量也是確定的。也因此，這次我們采用編碼盤來測出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　從編碼器的結(jié)構(gòu)上來講，編碼器分為：接觸式、電磁式、光電式這些種類；從編碼器的檢測

42、理論上來說，編碼器又分為光學(xué)式、磁式、感應(yīng)式和電容式這些種類；從編碼器刻度和信號方面來說，其又分為增量、絕對、混合這三種。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用光電式編碼盤來測量電機(jī)轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　4.3.4系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　五、混料系統(tǒng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1主電路圖

43、的設(shè)計(jì)</p><p>　　整個(gè)混料系統(tǒng)，PLC與工控機(jī)相結(jié)合，通過控制電機(jī)，控制著泵A、B與攪拌器M1與M2,通過控制變頻器，控制著泵C。</p><p><b>　　5.2設(shè)備的的選型</b></p><p>　　5.2.1液位傳感器的選擇</p><p>　　選用LSF-2.5這種型號的傳感器，L代表光電，S代表傳

44、感器，F(xiàn)代表反腐蝕，其中2.5代表Pmax</p><p>　　這種系列傳感器其為液體位置的測量，提供十分精確、靠得住的檢測。其是依據(jù)光學(xué)反射與折射來檢測也液位高度的。當(dāng)無液體時(shí)，光被前面的棱面鏡或球面折回。當(dāng)液體覆蓋探頭球面時(shí)，光被折射出去，這樣的話讓輸出發(fā)生變化。相應(yīng)的晶體管或繼電器動作一起輸出一個(gè)開關(guān)量。運(yùn)用這種原理可以制作成許多液位點(diǎn)的開關(guān)。同時(shí)，這種光電開光，其對工作環(huán)境要求較低。其的參數(shù)有以下幾點(diǎn):(

45、1)P工壓為2.5Mpa;(2)其可不大于125度的工作環(huán)境下，工作;（3）其接觸點(diǎn)可工作100萬次;（4）接觸點(diǎn)容量為70w;(5)開關(guān)電壓及其轉(zhuǎn)換電流分別為：24伏特DC、0.5安培。</p><p>　　5.2.2攪拌電機(jī)的選擇</p><p>　　這次選用EJ15-3這種型號電機(jī)。其E、J、15、3分別代表電動機(jī)、交流、設(shè)計(jì)序列號、I最大工作。其參數(shù)為：U額為220伏特、P額為2.

46、5千瓦、頻率為50赫茲；同時(shí)其能在不超過海拔為1000m的地點(diǎn)運(yùn)行，與在-15度到40度的溫度下工作；同時(shí)其濕度要不大于90；其效能高，節(jié)約能量，雜音小，運(yùn)轉(zhuǎn)十分安全與靠得住。</p><p>　　5.2.3電磁閥的選擇</p><p>　　此次設(shè)計(jì)液體用VF4-25這種型號的電磁閥入罐，其中V、F、4、25分別代表電磁閥、防腐蝕性能、設(shè)計(jì)序號、口徑大小。其參數(shù)如下：</p>

47、<p>　　其適應(yīng)不大于150度的介質(zhì)，與能夠在-20度到60度的工作環(huán)境;</p><p>　　其運(yùn)轉(zhuǎn)電壓為：AC ：220伏特 50赫茲或60赫茲 DC為：4伏特</p><p>　　P:AC：2.5千瓦</p><p>　　為常閉的操作方式，靈敏性較高，通電時(shí)，其要打開;斷電時(shí)，要關(guān)閉。其反應(yīng)快。</p><p>　　5.

48、2.4器件選用表以及主電路圖</p><p>　　六、PLC軟件電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　6.1選擇PLC</b></p><p>　　相比傳統(tǒng)的繼電器控制的線路繁雜，機(jī)器毛病百出。采用其的系統(tǒng)可靠性極低，也受其控制的設(shè)備工作效率低。可編程控制器采用現(xiàn)代通信及聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)，使其與其他智能設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置之

49、間的通信，這些設(shè)備像蜘蛛網(wǎng)絡(luò)組成集中管理分散控制的分布控制系統(tǒng)，極大地提高了PLC的數(shù)據(jù)處理能力與控制的可靠性。</p><p>　　本人結(jié)合這次設(shè)計(jì)實(shí)際情況考慮，同時(shí)考慮系統(tǒng)擴(kuò)開與方便，最后選取西門子S7-200 224CPU這種型號的PLC作為控制單元，來控制整個(gè)混料系統(tǒng)的原因是其具有以下優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　指令系統(tǒng)充足，除了可以實(shí)現(xiàn)一般的邏輯功能外，還可以對運(yùn)動與數(shù)據(jù)的控制、

50、處理。還可以通過變頻器來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制與調(diào)速。同時(shí)其具有良好的兼容性，以方便運(yùn)用程序的導(dǎo)入與導(dǎo)出；</p><p>　　其處理器處理東西速度快與容量大；</p><p>　　其還可以與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信功能，同時(shí)這種功能很強(qiáng)大。能夠連接解調(diào)器，與此同時(shí)能夠與其它的PLC、上機(jī)位組成通信網(wǎng)絡(luò)。這樣的話，其就能夠通過上位機(jī)對一線的PLC進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控。</p><p>　　用

51、其編程的話，十分方便，同時(shí)維修的話十分簡單，價(jià)格的話不高。</p><p>　　6.2 PLCI\O表分配 </p><p><b>　?。?）啟動操作</b></p><p>　　按下啟動按鈕SB1，YV1通電并自鎖，液體A流入容器。</p><p>　?。?）液面上升到SL1</p><p>

52、;　　當(dāng)液位高度達(dá)到SL1時(shí)，液位傳感器L1接通，此時(shí)電磁閥YV1斷電關(guān)閉，而電磁閥YV2通電接通，液體B流入容器。</p><p>　　(3) 液面上升到SL2</p><p>　　液位達(dá)到SL2時(shí)液位傳感器L2接通，這時(shí)電磁閥YV2斷電關(guān)閉，同時(shí)啟動電機(jī)M攪拌。</p><p>　　(4) 攪勻后排放混合液體</p><p>　　1分鐘后

53、電動機(jī)M停止攪拌，這時(shí)電磁閥YV3通電打開，放出混合液體去下道工序。當(dāng)液位下降到SL3后，再延時(shí)20s使電磁閥YV3斷電關(guān)閉，并自動開始新的周期。 </p><p><b>　　(5) 停止操作</b></p><p>　　按下停止按鈕SB2，在當(dāng)前的操作處理完畢后停止操作?？偪刂戚斎胼敵鼋?lt;/p><p><b>　　4.3

54、梯形圖的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.4PLC控制相關(guān)流程圖</p><p>　　其主要包括進(jìn)料、自循環(huán)混合、A混合液體進(jìn)入B罐、再自循環(huán)混合、混合液體排出四方面：</p><p>　　(1) 按下啟動按鈕， 打開閥門1時(shí)，啟動泵A,開始將液體A泵入罐A；</p><p>　　(2) 當(dāng)液體泵如1000L時(shí)，打開閥門2，氣

55、動泵B與攪拌器M1，開始將液體B泵入罐A；</p><p>　　( 3）當(dāng)液體B泵入3000L時(shí)，關(guān)閉閥門2，停止泵B;</p><p>　　( 4)當(dāng)液體A泵入9000L時(shí)，關(guān)閉閥1，停止泵A;</p><p>　　打開閥門3和4，與此同時(shí)關(guān)閉閥門5、6、7，啟動泵C，讓罐A混合液體自循環(huán)，充分混合。</p><p>　　在第5步基礎(chǔ)上，A

56、罐充分混合5分鐘后，打開閥門6，關(guān)閉閥門7、4，自動啟動攪拌器M2,將罐A混合液體倒入罐B;</p><p>　　待罐A液體排空后，關(guān)閉閥門3，打開閥門5，進(jìn)入下一步。同時(shí)若生產(chǎn)批次為1或達(dá)到設(shè)定批次，則不再進(jìn)行配料，停止攪拌器M1；若生產(chǎn)批次大于1獲未達(dá)到設(shè)定批次，則同時(shí)開始步序（1）~（6）的配料過程</p><p>　　B罐自循環(huán)5分鐘后，進(jìn)行下一步</p><p

57、>　　打開閥門7，關(guān)閉閥門6，排出B罐混合液體</p><p>　　當(dāng)B罐排空后，停止攪拌器M2,。若生產(chǎn)批次為1，或以達(dá)到設(shè)定批次，或罐A空，則停止泵C，結(jié)束工作；若生產(chǎn)批次大于1，同時(shí)未達(dá)到設(shè)定批次，則泵C不停止，轉(zhuǎn)入步驟（5）</p><p><b>　　下述為工藝流程圖：</b></p><p>　　6.5可編程控制器控制系統(tǒng)調(diào)試

58、</p><p>　　ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1</p><p>　　TITLE=程序注釋</p><p><b>　　BEGIN</b></p><p>　　Network 1 </p><p><b>　　// 初始狀態(tài)</b></p>

59、;<p>　　// 此時(shí)各閥門關(guān)閉，容器是空的。 </p><p>　　// YV1=YV2=YV3=OFF、SL1=SL2=SL3=OFF、M＝OFF</p><p>　　LD SM0.1</p><p&

60、gt;　　R Q0.0, 7</p><p>　　Network 2 </p><p><b>　　// 運(yùn)行燈</b></p><p>　　LD I0.0</p><p>　　S Q0.6, 1</p><p>　　Network 3 </p><

61、p><b>　　// 故障燈</b></p><p>　　LD I0.5</p><p>　　AN SM0.5</p><p>　　= Q0.7</p><p>　　Network 4 </p><p>　　// 停止標(biāo)志:M10.0</p><

62、p>　　LD I0.1</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　S M10.0, 1</p><p>　　Network 5 </p><p><b>　　// 放液體A</b></p><p>　　// 按下起動按鈕，開始

63、下列操作：</p><p>　　// (1) YV1=ON,液體A流入容器；當(dāng)液面到達(dá)SL3后，YVl=OFF，YV2＝ON；</p><p><b>　　// </b></p><p>　　LD I0.0</p><p>　　LDW= MW0, 0</p><p>　　LD

64、 M0.4</p><p>　　AN M10.0</p><p>　　A T38</p><p><b>　　OLD</b></p><p><b>　　ALD</b></p><p>　　A Q0.6</p><p>　

65、　LD M0.1</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.0</p><p>　　Network 6 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p>

66、<p>　　// 放液體A到液位SL3，啟動放液位B</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　A I0.4</p><p>　　LD M0.2</p><p><b>　　NOT</b></p

67、><p>　　A M0.1</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.1</p><p>　　Network 7 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>　　// (2) YV2=ON液體B流入，液面達(dá)到SL1時(shí)，YV2=OFF，M＝ON，開始攪拌；

68、</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　A I0.2</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　LD M0.3</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.2</

69、p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.2</p><p>　　Network 8 </p><p>　　// 混合液體攪拌均勻（設(shè)時(shí)間為l0s）</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　A Q0.6&l

70、t;/p><p>　　TON T37, 100</p><p>　　Network 9 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>　　// (3)混合液體攪拌均勻后（設(shè)時(shí)間為l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液體；</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　A T37</

71、p><p>　　A Q0.6</p><p>　　LD M0.4</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.3</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.

72、3</p><p>　　Network 10 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>　　// (4)當(dāng)液體下降到SL2時(shí)，SL2從ON變?yōu)镺FF，再過20s后容器放空，關(guān)閉YV3，YV3=OFF，完成一個(gè)操作周期；</p><p>　　LD M0.3</p><p>　　A I0.3</p><p>

73、;　　A Q0.6</p><p>　　LD M0.0</p><p><b>　　NOT</b></p><p>　　A M0.4</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.4</p>&l

74、t;p>　　Network 11 </p><p>　　// 排空時(shí)間20S</p><p>　　LD M0.4</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　TON T38, 200</p><p>　　Network 12 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題</p><p>

75、;　　// 按一下停止按鈕，則在當(dāng)前混合操作周期結(jié)束后，才停止操作，使系統(tǒng)停止于初始狀態(tài)。 </p><p>　　LD M0.4</p><p>　　A T38</p><p>　　A M10.0</p><p>　　R Q0.0, 7</p><p>　　R M10.0

76、, 1</p><p>　　R M0.0, 8</p><p>　　Network 13 </p><p>　　// 攪拌電機(jī):Q0.0</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.0</p>

77、;<p>　　Network 14 </p><p>　　// 液體A:Q0.1</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Network 15 </p><p>　　//

78、 液體B:Q0.2</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　Network 16 </p><p>　　// 混合閥:Q0.3</p><p>　　LD M0.3</p&

79、gt;<p>　　O M0.4</p><p>　　A Q0.6</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　END_ORGANIZATION_BLOCK</p><p><b>　　七、人機(jī)界面的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>

80、;　　總結(jié)</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)主要是講用PLC來控制，變頻器來調(diào)節(jié)，兩種液體來混合的控制器的設(shè)計(jì)。其結(jié)構(gòu)比較簡單，但其系統(tǒng)相對來說比較可靠。這次運(yùn)用了西門子200的PLC,來設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)與程序。</p><p>　　雖然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁雜，但是在其進(jìn)行的過程中，我受益匪淺。同時(shí)這也是對我四年所學(xué)知識的一次綜合檢驗(yàn)。其設(shè)備的選型，各種電氣設(shè)備的安裝方法，隨著

81、我設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)行從陌生到熟悉，并且學(xué)會了如何運(yùn)用。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，我與老師的不斷交流，也是我學(xué)會了新的思維模式。并且，將其不斷運(yùn)用到此次設(shè)計(jì)中。雖然本人對其設(shè)計(jì)只是出于理論階段，但是我期待著將其運(yùn)用的實(shí)踐當(dāng)中。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張宏建. 自動檢測技術(shù)與裝置.</p><p>　　[2]賈

82、麗，袁小平等. 常用液位檢測方法的研究.</p><p>　　[3]伊赫蘭丹.變頻器的種類.</p><p>　　[4]JIS A8603-1-2010 混凝土攪拌機(jī)</p><p>　　[5]JGJT199-2010水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程</p><p>　　[6]JGJ/T223-2010預(yù)拌砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程</p><

83、;p>　　[7]GB/T10171-2005混凝土攪拌站（樓）分類</p><p>　　[8]HG/T 20569-2013 機(jī)械攪拌備</p><p>　　[9]《攪拌傳動裝置系統(tǒng)組合、選用及技術(shù)要求》</p><p>　　[10]《攪拌工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》</p><p><b>　　致謝</b></p>

84、<p>　　本次設(shè)計(jì)過程中得到了老師的悉心指導(dǎo)，也因此才能完成本次設(shè)計(jì)。老師指導(dǎo)的過程中，不斷地鼓勵(lì)我，態(tài)度平易近人，不厭其煩，這才讓我有信心完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí)老師靈活的思維，詳細(xì)的指導(dǎo)，也讓我增長了許多見識，開闊了我的眼界。與此同時(shí)，我也要感謝這些年學(xué)校對我的栽培。也正是因?yàn)閷W(xué)校的多年栽培，讓我掌握了許多知識，才能完成這次設(shè)計(jì)任務(wù)，這為我以后進(jìn)入社會工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。也借著這次機(jī)會，本人表示衷心的感謝。</p