1、毕业设计开题报告 电气工程及其自动化 混凝土搅拌机的 PLC 控制设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 国内外现状： 自 20 世纪 60年代末期世界第一台 PLC 问世以来， PLC 发展十分迅速，特别是近年来，随着微电子技术和计算机技术的不断发展， PLC 在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域等方面都有新的突破。 PLC 将传统的继电 -接触器的控制技术和现代计算机信息处理技术的优点结合起来，成为工业自动化领域中最重要、应用最广泛的控制设备之一，并已成为现代工业生产自动化的重要支柱。 近年来 我国 在 PLC 研制、生产和应用发展很快，尤其在应用方面更为突出。在 2
2、0 世纪 70 年代末和 80 年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的 PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中， PLC 的应用逐年增多，并取得显著的经济效益， PLC 在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。 我国不少科研单位和工厂在研制和生产 PLC，如 上海东屋电气有限公司生产的 CF 系列、杭州机床电器厂生产的 DKK 及 D 系列、大连组合机床研究所生产的 S 系列、苏州电子计算机厂生产的 YZ 系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资
3、企业也是我国比较著名的 PLC 生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入， PLC 在我国将有更广阔的应用天地。 国外研究现状： 20 世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的 工业控制设备的配套更加容易。 目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 世界上有 200 多家 PLC 厂商， 400 多
4、品种的 PLC 产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派 PLC 产品都各具特色，如日本主要发展中小型 PLC，其小型 PLC 性能先进，结构紧凑，价格便宜，在世界市场上占用重要地位。 选题依据 ： 混凝土搅拌机伴随建筑行业的发展而发展的。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，它由物料称量、投料、搅拌、出 料等结构部件组成，是一个受多环节制约的复杂系统。常见的混凝土搅拌机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。 PLC 和配料控制器结合控制的搅拌机性能可靠、功能完善编程简单等特点
5、，可以保证混凝土的质量，提高混凝土生产效率。 PLC 控制作为混凝土搅拌机的核心，控制及监控程序在控制可靠、计量精确、管理方便等方面的要求也日益提高。 本文介绍的是基于 PLC 与配料控制器相结合控制的混凝土搅拌机，主要设计如何控制和工作程序。另外文中还对混凝土搅拌机的硬件结构、可编程控制器的基本结构和 PLC 的工作过程做了详细的分析。本次的任务是用 PLC 完成混凝土搅拌机整个生产过程的现场控制功能， PLC 需要采集各秤的重量信号及其它传感器和行程开关提供的开关量信号，对其进行处理后，输出对电磁阀、电动机等各执行机构的控制信号。 PLC 的程序控制设计是通过 PLC 工作原理以及编程方法
6、来对 PLC 的控制系统构造、工作流程图、 PLC 的 I/O 分配、及 PLC 程序的梯形图来确定混凝土搅拌机的 PIC 控制方案，从而实现混凝土搅拌机的 PLC 控制。 选题的意义： 本论文的设计课题是混凝土搅拌机的 PLC 控制设计，熟悉混凝土搅拌机的工作原 理， 熟悉 PLC的工作原理以及编程方法，确定 混凝土搅拌机的 PLC 控制方案，选择 PLC 及相关器件，设计硬件接线图，编写 PLC 的梯形图，实现混凝土搅拌机的 PLC 控制 。 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
7、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。混凝土搅拌机的PLC 控制发展更能带动经济建设的高速发展。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 混凝土搅拌机主要由 可编程控制器（ PLC）负责完成控制任务，控制搅拌机的程序处理等一些操作。 1了解什么是混凝土搅拌机； 2混凝土搅拌机的组成及工作过程 3. 学会怎么使用 PLC 仿真软件编写程序和梯形图； 4怎么使用 P
8、LC 设计一个通过 PLC 控制的混凝土搅拌机。 三、研究步骤、方法及措施： 1了解混凝土搅拌机，收集相关资料； 2. 查看文献资料，研究资料，进行更近一步的了解； 3.框图 、 硬件接线图 绘制，对混凝土搅拌机的工作工程进行设计，进行程序的编写； 4运行 PLC的程序，根据控制模拟混凝土搅拌机的动作是否与要求符合，以此来判断编制的 PLC程序是否符合要求。进行反复修改程序； 5调试运行 PLC程序并反复设计验证，以达到设计的要求； 6整理设计思路，总结混凝土的程序设计成果； 7整定论文初稿，反复修改论文； 8. 总 结论文 完成论文。 四、参考文献 1. 廖常初 . PLC 编程及应用 P，第 3 版 .北京：机械工业出版社 , 2008. 2. 廖常初 . 可编程序控制器应用技术 M.重庆：重庆大学出版社， 1992. 3. 范永胜 .王岷 . 电气控制与 PLC 应用 M,第二版 .北京：中国电力出版社 . 2007. 4. 林小峰 . 可编程序控制器原理及应用 M.北京：高等教育出版社， 2000 5. 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.
