第一篇：攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究論文

1.攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵控制參數(shù)。攤鋪機(jī)自動(dòng)找平控制系統(tǒng)中有著較多的關(guān)鍵控制參數(shù)，其中對(duì)設(shè)備影響比較大的有靈敏度、恒速調(diào)節(jié)等。在應(yīng)用攤鋪機(jī)時(shí)，首先需要對(duì)地面進(jìn)行清理，還要保證施工人員的技術(shù)能力，要對(duì)傳感器進(jìn)行優(yōu)化，避免傳感器掉落，還要避免超聲波受到障礙物的干擾。在對(duì)自動(dòng)找平控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要設(shè)置窗口值以及故障區(qū)，要避免操作人員出現(xiàn)失誤問(wèn)題。自動(dòng)找平控制系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，要?jiǎng)澐植煌膮^(qū)域，對(duì)不同的區(qū)域要采用不同的設(shè)計(jì)方法，一定要具有針對(duì)性，只有控制好各個(gè)區(qū)域功能的正常發(fā)揮，保證設(shè)備恒速運(yùn)動(dòng)，才能保證路面攤鋪的效果。在自動(dòng)找平控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，將控制攤鋪層路面高度的誤差分成死區(qū)、比例脈沖區(qū)、恒速調(diào)節(jié)區(qū)、故障區(qū)4個(gè)區(qū)域。這4個(gè)區(qū)域的設(shè)置決定了攤鋪出來(lái)的路面平整度的好壞。操作人員可根據(jù)路面施工的要求設(shè)置相應(yīng)的值，使得攤鋪機(jī)白動(dòng)找平系統(tǒng)在攤鋪過(guò)程中確保路面平整度要求的前提下以最穩(wěn)定的狀態(tài)運(yùn)行。在攤鋪機(jī)工作時(shí)，空氣溫度、濕度的變化和風(fēng)速的影響等多方面的干擾使傳感器采集的高度信號(hào)必然會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

（1）死區(qū)是指在理想攤鋪高度附近，與理想的攤鋪高度值相差很小的一小塊區(qū)域。當(dāng)熨平板的高度誤差處在這塊區(qū)域內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)不對(duì)熨平板進(jìn)行任何調(diào)節(jié)。死區(qū)的大小決定了攤鋪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中熨平板振蕩的劇烈程度。死區(qū)不能過(guò)大，其大小必須小于路面攤鋪高度誤差，否則攤鋪機(jī)攤鋪出來(lái)的路面必然達(dá)不到路面的平整度要求。但是在滿足上述條件的前提下，死區(qū)也不能無(wú)限制地調(diào)小，死區(qū)太小則會(huì)引起系統(tǒng)的超調(diào)，使得熨平板發(fā)生振蕩。所以，死區(qū)的調(diào)節(jié)必須在保證路面平整度的前提下盡可能地減少系統(tǒng)超調(diào)的發(fā)生。

（2）當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到的高度誤差大于死區(qū)設(shè)定的高度值，進(jìn)入了比例脈沖區(qū)，此時(shí)控制系統(tǒng)對(duì)電磁閥采用比例式控制方式。這個(gè)區(qū)域的大小和路面對(duì)平整度的要求直接相關(guān)。如果路面對(duì)平整度要求較高，此時(shí)的比例脈沖區(qū)也相應(yīng)要縮小，以確保熨平板對(duì)路面高度變化的快速反應(yīng)。但是如果比例脈沖區(qū)太小，由于路面對(duì)平整度的要求較高，死區(qū)也相對(duì)較小，路況較差的情況下調(diào)整太快了容易產(chǎn)生超調(diào)，所以比例脈沖區(qū)的設(shè)置必須根據(jù)路表情況的好壞來(lái)合理設(shè)定。

（3）恒速調(diào)節(jié)區(qū)是指當(dāng)路面高度誤差超出系統(tǒng)設(shè)置的比例脈沖區(qū)時(shí)，電磁閥處于常開(kāi)狀態(tài)，工作油缸以最大速度移動(dòng)，使得當(dāng)路面的波動(dòng)較大時(shí)熨平板能夠在最短的時(shí)問(wèn)內(nèi)調(diào)整過(guò)來(lái)。

（4）故障區(qū)的設(shè)置是為了防止傳感器觸臂從基準(zhǔn)鋼絲繩上掉落或是超聲波探頭下面出現(xiàn)障礙物，通過(guò)設(shè)置一個(gè)窗口值避免系統(tǒng)產(chǎn)生誤調(diào)。此區(qū)域的設(shè)置應(yīng)能保證系統(tǒng)不會(huì)對(duì)路面高度誤差信號(hào)產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷，必須根據(jù)實(shí)際的路況進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)路面平整度較差時(shí)窗口值應(yīng)設(shè)大一些。若系統(tǒng)檢測(cè)到的高度誤差進(jìn)入故障區(qū)應(yīng)立即切斷控制信號(hào)的輸出，保證系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生誤調(diào)。

2.結(jié)語(yǔ)

攤鋪機(jī)的結(jié)構(gòu)與性能比較特殊，這與其自動(dòng)找平控制系統(tǒng)有著較大的關(guān)系，為了增強(qiáng)攤鋪機(jī)的功能，必須對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，要結(jié)合其工作的性質(zhì)以及工作環(huán)境的特點(diǎn)，做好精度控制工作，要了解影響控制系統(tǒng)功能發(fā)揮的因素，還要做好不同區(qū)域的控制工作，避免傳感器出現(xiàn)掉落等問(wèn)題，要分析干擾信號(hào)的特點(diǎn)，還要設(shè)置出故障區(qū)，對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。攤鋪機(jī)還會(huì)受到外界環(huán)境因素的干擾，這會(huì)影響其控制功能的穩(wěn)定發(fā)揮，只有制定系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，才能減低外界干擾，才能保證攤鋪機(jī)功能的正常發(fā)揮。

第二篇：汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)控制原理

汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)的控制原理

KIMI KANG（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，車(chē)輛工程）

摘要：由于電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代汽車(chē)空調(diào)已經(jīng)由計(jì)算機(jī)控制。完善的汽車(chē)計(jì)算機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)不僅可以對(duì)車(chē)內(nèi)空氣的溫度、濕度、清潔度、風(fēng)量和風(fēng)向等進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，給乘客提供一個(gè)良好的乘車(chē)環(huán)境，保證在各種外界氣候和條件下使乘客都處于一個(gè)舒適的空氣環(huán)境中，而且還能進(jìn)行故障檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)空調(diào)；自動(dòng)空調(diào)；電子控制

0引言

電子技術(shù)的快速發(fā)展使得汽車(chē)的控制系統(tǒng)更加智能化。自動(dòng)空調(diào)在汽車(chē)上的應(yīng)用就是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。自動(dòng)空調(diào)同手動(dòng)空調(diào)一樣，也是由五大系統(tǒng)組成。其中制冷系統(tǒng)、取暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)與手動(dòng)空調(diào)基本相同，它們的差異就在于控制系統(tǒng)。此論文主要講述電控自動(dòng)空調(diào)的控制系統(tǒng)，尤其是電控自動(dòng)空調(diào)，對(duì)其他四種系統(tǒng)并未詳細(xì)敘述。電控自動(dòng)空調(diào)控制的內(nèi)容主要有溫度控制、風(fēng)量控制、出風(fēng)口控制、吸入口控制、壓縮機(jī)控制和自診斷功能。這些控制是從改變各風(fēng)門(mén)位置（內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門(mén)、空氣混合風(fēng)門(mén)、出風(fēng)口風(fēng)門(mén)）、熱水閥開(kāi)度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、壓縮機(jī)狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)。電控自動(dòng)空調(diào)操作簡(jiǎn)便，控制精細(xì)，舒適節(jié)能。采用CAN總線控制是汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)發(fā)展的趨勢(shì)。

1自動(dòng)空調(diào)的組成

汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)，取暖系統(tǒng)、通風(fēng)（配氣）系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)五部分組成。1）制冷系統(tǒng)

制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等元件組成。制冷方式采用蒸氣壓縮式，利用制冷劑蒸發(fā)時(shí)吸收的熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)溫度的降低。作為冷源的蒸發(fā)器，其溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度（空氣中的水蒸氣變?yōu)槁吨闀r(shí)候的溫度），因此，制冷系統(tǒng)還具有除濕和空氣凈化作用，使車(chē)內(nèi)空氣變得涼爽。2）取暖系統(tǒng)

取暖系統(tǒng)多采用冷卻液加熱式，將發(fā)動(dòng)機(jī)出水口的冷卻液通入暖風(fēng)水箱，用鼓風(fēng)機(jī)將水箱周?chē)臒峥諝獯等胲?chē)內(nèi)。暖風(fēng)還可以對(duì)前擋風(fēng)玻璃進(jìn)行除霜和除霧。3）通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)是能吸入新鮮空氣，將冷風(fēng)、暖風(fēng)、新鮮空氣進(jìn)行混合，并把混合氣分配到車(chē)廂不同位置的裝置。主要有送風(fēng)道、風(fēng)門(mén)等部件。目前采用最多的通風(fēng)系統(tǒng)是全空調(diào)方式，即把車(chē)外空氣和車(chē)內(nèi)空氣經(jīng)風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)后，通過(guò)蒸發(fā)器冷卻除濕，部分進(jìn)入加熱器，出來(lái)的冷、暖風(fēng)再混合，然后按照要求送入車(chē)內(nèi)。

汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)控制原理

4）自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)一方面對(duì)制冷和加熱的溫度進(jìn)行控制，另一方面，對(duì)車(chē)內(nèi)空氣的溫度、風(fēng)量和流向進(jìn)行測(cè)量控制。由傳感器、控制中樞、執(zhí)行器三部分組成。其中傳感器包括溫度選擇器、日照強(qiáng)度傳感器、風(fēng)門(mén)位置傳感器等?？刂浦袠杏须娮臃糯笃?、電橋比較計(jì)算器、ECU三種。電磁閥、真空轉(zhuǎn)換器、真空驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)等屬于執(zhí)行部件。5）空氣凈化系統(tǒng)一般由空氣過(guò)濾器、電子集塵器、陰離子發(fā)生器等組成，對(duì)流入車(chē)內(nèi)的空氣過(guò)濾、凈化，不斷排出車(chē)內(nèi)的污濁氣體。在普通轎車(chē)中空氣凈化的任務(wù)由蒸發(fā)器完成。

2電控自動(dòng)空調(diào)控制原理

電控自動(dòng)空調(diào)的控制功能包括溫度控制、鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制、進(jìn)氣控制、氣流方式控制和壓縮機(jī)控制。電控自動(dòng)空調(diào)的控制邏輯框圖如圖1所示。

圖1電控自動(dòng)空調(diào)的控制邏輯框

1）計(jì)算所需送風(fēng)溫度

空調(diào)ECU根據(jù)駕駛員設(shè)定溫度及車(chē)內(nèi)溫度、車(chē)外環(huán)境溫度、光照傳感器輸送數(shù)據(jù)等傳感器輸送的數(shù)據(jù)，按下式計(jì)算所需送風(fēng)溫度TAO：

TAO?aTS?bTR?cTA?dTB?e（1）

式中：TAO——所需送風(fēng)溫度；

TS——駕駛員設(shè)定溫度； TR——車(chē)內(nèi)溫度； TA——車(chē)外溫度；

汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)控制原理

TB——光照傳感器輸送數(shù)據(jù)； a、b、c、d、e——系數(shù)。

空調(diào)ECU根據(jù)TAO值，向伺服電機(jī)等執(zhí)行元件發(fā)出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)各種控制功能。但是當(dāng)駕駛員將溫度設(shè)置在最冷或最熱時(shí)，空調(diào)ECU將用固定值取代上述計(jì)算值進(jìn)行控制，以加快響應(yīng)速度。2）車(chē)內(nèi)溫度控制

空調(diào)ECU根據(jù)計(jì)算出的送風(fēng)溫度及蒸發(fā)器溫度信號(hào)，確定是否向空氣混合伺服電動(dòng)機(jī)通電，控制空氣混合風(fēng)門(mén)的位置，實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)溫度控制?？照{(diào)ECU根據(jù)下式計(jì)算空氣混合擋風(fēng)板開(kāi)度值SW：

SW?TAO?f?(TE?g)?100%（2）

h?(TE?g)式中：TE——蒸發(fā)器溫度；f、g、h——系數(shù)。

當(dāng)SW值近似為零時(shí)，表示TAO與TE接近，空調(diào)ECU即截止輸入空氣混合伺服電機(jī)的控制電流，空氣混合擋風(fēng)板居于原位置。若SW值小于零，表示TAO小于TE，空調(diào)ECU控制空氣混合擋風(fēng)板向冷的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，降低出風(fēng)溫度。與此同時(shí)，電機(jī)內(nèi)的電位計(jì)將擋風(fēng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)位置信息反饋給，當(dāng)溫度降低使SW近似為零時(shí)，ECU切斷電流，伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。若SW大于零，表示TAO大于TE，于是空調(diào)ECU控制空氣混合擋風(fēng)板向熱的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，提高出風(fēng)溫度，直至SW重新接近于零。

3）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制

AUTO開(kāi)關(guān)位于暖風(fēng)裝置控制板上，按下AUTO開(kāi)關(guān)，空調(diào)ECU根據(jù)送風(fēng)溫度TAO值與鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系如圖2所示。

圖2 TAO值與鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系

4）進(jìn)風(fēng)方式控制

當(dāng)按下進(jìn)風(fēng)方式鍵時(shí)，空調(diào)ECU控制進(jìn)風(fēng)控制伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將進(jìn)風(fēng)風(fēng)門(mén)固定在“車(chē)外新鮮空氣導(dǎo)入”或“車(chē)內(nèi)空氣循環(huán)”位置上。當(dāng)按下“AUTO”鍵時(shí)，-3-

汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)控制原理

空調(diào)ECU根據(jù)計(jì)算值，在上述兩種方式之間交替自動(dòng)改變進(jìn)風(fēng)方式。5）送風(fēng)方式控制

當(dāng)按下送風(fēng)方式控制鍵時(shí)，空調(diào)ECU控制送風(fēng)方式伺服電機(jī)動(dòng)作，將送風(fēng)方式固定在相應(yīng)狀態(tài)上。當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，空調(diào)ECU根據(jù)求得的TAO值，自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)方式。當(dāng)TAO值非常小時(shí)，最冷控制擋風(fēng)板完全開(kāi)啟，增加送風(fēng)風(fēng)力（圖3）。

圖3 送風(fēng)方式與送風(fēng)溫度關(guān)系曲線

6）壓縮機(jī)控制

同時(shí)按下空調(diào)“A/C”鍵和“鼓風(fēng)機(jī)”鍵，或按下“自動(dòng)控制”鍵，空調(diào)ECU使電磁離合器接合，壓縮機(jī)開(kāi)始工作。壓縮機(jī)控制電路如圖12-5所示，空調(diào)ECU的MGC端首先向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)出壓縮機(jī)工作信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的A/C MG端隨即搭鐵，使磁吸繼電器吸合，電流流入磁吸，使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，電流也加到空調(diào)ECU的A/C一端，向空調(diào)ECU反饋磁吸工作信號(hào)。

進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，若環(huán)境溫度或蒸發(fā)器溫度降到一定值以下，空調(diào)ECU將控制壓縮機(jī)間歇工作，即磁吸交替導(dǎo)通與斷開(kāi)，以節(jié)省能源。

空調(diào)裝置工作時(shí)，空調(diào)ECU同時(shí)從發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器及壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并進(jìn)行比較。若兩種轉(zhuǎn)速信號(hào)的偏差率連續(xù) 3s 超過(guò)80％，ECU則判定壓縮機(jī)鎖死，同時(shí)與電磁離合器脫開(kāi)，防止空調(diào)裝置進(jìn)一步損壞；并使操縱面板上的A/C指示燈閃爍，以提示駕駛員。

汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)控制原理

7）故障自診斷功能

當(dāng)空調(diào)ECU檢測(cè)到某些傳感器或執(zhí)行元件控制電路故障時(shí)，其故障自診斷系統(tǒng)將故障以代碼的形式存儲(chǔ)起來(lái)，檢修時(shí)只要按下操縱面板上的指定鍵，即可讀取故障代碼。

圖4壓縮機(jī)控制電路

3自動(dòng)空調(diào)技術(shù)發(fā)展

目前電控自動(dòng)空調(diào)的控制逐漸趨于成熟化，但關(guān)鍵的信號(hào)處理仍存在很大的提高空間，需要進(jìn)一步的加快控制的效率，第一時(shí)間感知環(huán)境，以更快的速度去調(diào)節(jié)車(chē)內(nèi)空間溫度，來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)汽車(chē)的舒適性。在 CAN 總線技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于 CAN 總線的汽車(chē)空調(diào)控制系統(tǒng)，并制定了空調(diào)系統(tǒng)的CAN 通訊協(xié)議，最后引入 PID 控制算法完成了汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。將汽車(chē)空調(diào)控制系統(tǒng)CAN 網(wǎng)絡(luò)化，使得分散在不同位置的空調(diào)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)可以共享信息，更好的配合?；?CAN 總線的汽車(chē)空調(diào)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不僅提高了汽車(chē)空調(diào)的舒適性，而且還使得汽車(chē)空調(diào)能與其它車(chē)載CAN 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，從而加速了車(chē)身一體化的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮崇毅，魯植雄，何丹婭.汽車(chē)電子控制技術(shù).北京：人民交通出版社，2011 [2] 魯植雄.汽車(chē)電子控制基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2011 [3]莊繼德.汽車(chē)電子控制系統(tǒng)工程.北京：北京理工大學(xué)出版社，1998 [4] 崔勝民.現(xiàn)代汽車(chē)系統(tǒng)控制技術(shù).北京：北京大學(xué)出版社，2009 [5] 李強(qiáng).現(xiàn)代汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)[J].北京：現(xiàn)代汽車(chē)，2010 [6] 徐志軍，郭暉.汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展[J].應(yīng)用科技，2010 [7] 王羽，侯磊.現(xiàn)代汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)[J].信息科技，2000 [8] 鄭昕斌.基于 CAN 總線的汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)控制器開(kāi)發(fā)[J].機(jī)電技術(shù)，2012

第三篇：紅外線自動(dòng)們控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)

紅外線自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總結(jié)

本次設(shè)計(jì)的題目是“紅外線自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)”，所以設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)具有手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)門(mén)功能和分時(shí)間段控制功能。通過(guò)使用紅外線作為感應(yīng)器，檢測(cè)到人體輻射的紅外線能量，傳給單片機(jī)。通過(guò)單片機(jī)控制交流電機(jī)，使自動(dòng)門(mén)打開(kāi)，當(dāng)人進(jìn)門(mén)后，又可自動(dòng)關(guān)門(mén)。

本論文著重闡述了以單片機(jī)為主體，LED點(diǎn)陣顯示芯片及直流電機(jī)為核心的自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用AT89C51作為控制核心，LED點(diǎn)陣顯示芯片、直流電機(jī)、紅外線傳感器相結(jié)合的組成結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。其優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等，具有一定的使用和參考價(jià)值。

第四篇：自動(dòng)攪拌機(jī)控制系統(tǒng)及其監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（推薦）

圖書(shū)分類號(hào)： 密 級(jí)：

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

自動(dòng)攪拌機(jī)控制系統(tǒng)及其監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) AUTOMATIC MIXER CONTROL SYSTEM AND MONITORING SYSTEM DESIGN

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明

本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。

本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。

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本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。

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I

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

摘要

由PLC和計(jì)算機(jī)共同組成的控制系統(tǒng)是目前控制領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的控制模式,由PLC實(shí)現(xiàn)的控制系控制現(xiàn)混凝土攪拌的工作流程,相比于傳統(tǒng)的混凝土攪拌，擁有生產(chǎn)率高，不易發(fā)生故障，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。

本論文對(duì)攪拌機(jī)的產(chǎn)生，發(fā)展歷史，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析，自動(dòng)攪拌機(jī)在未來(lái)的社會(huì)建設(shè)中還會(huì)發(fā)揮著重要作用。本論文要設(shè)計(jì)自動(dòng)攪拌機(jī)的控制系統(tǒng)，主要做了兩方面的工作，即攪拌機(jī)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一個(gè)是攪拌機(jī)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件方面，要了解有哪些控制對(duì)象，根據(jù)具體要求，進(jìn)行元器件的選型設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)出控制電路，畫(huà)出硬件電路圖，各種接線圖等。軟件方面，首先要明確控制要求，根據(jù)要求來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。利用西門(mén)子系列S7-200PLC作為控制器。利用梯形圖進(jìn)行程序的編寫(xiě)，要有控制程序，同時(shí)還要有監(jiān)控程序。利用整個(gè)控制系統(tǒng)，對(duì)攪拌機(jī)攪拌混凝土的整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

本文針對(duì)PLC和配料控制器結(jié)合控制的攪拌站來(lái)設(shè)計(jì)其控制及監(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、工作流程圖及PLC程序的編寫(xiě)。

關(guān)鍵詞：混凝土攪拌機(jī) ； I/O分配 ；可編程控制器（PLC）；自動(dòng)控制

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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

Abstract The control system consists of PLC and computer composed of field control mode is the most widely used, the control system implemented by the PLC control now concrete mixing workflows, compared to traditional concrete mixing, with high productivity, less prone to failure, high degree of automation, product quality advantages.In this paper, the generation of the mixer, history, future trends and other aspects of a detailed analysis, automatic mixer in society in the future will play an important role.In this paper, to design automated mixer control system, mainly to do the work of two aspects, namely mixer hardware system design, software system design a mixer.Hardware, to understand what the control object, depending on requirements, the selection and design of components and so on.Design a control circuit, draw a hardware circuit, various wiring diagrams.The software side, we must first clear control requirements, according to the requirements for software design.Siemens Series S7-200PLC use as a controller.Use a ladder diagram program preparation, to have control procedures, but also have monitoring programs.Use of the entire control system, the whole process of concrete mixer mixing to achieve automatic control.In this paper, and ingredients controllers combine PLC controlled mixing station designed for controlling and monitoring program design of the main tasks to be accomplished in a systematic structure, PLC's I / O assignments, preparation of flow chart and PLC program.Keywords

I / O assignment programmable logic controller(PLC)automatic control mixer

II

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

目 錄

摘要..................................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................................II 1 緒論.............................................................................................................................................1 1.1 選題背景及意義..................................................................................................................1 1.2 攪拌機(jī)的現(xiàn)狀分析..............................................................................................................1 1.3本論文的主要的主要研究?jī)?nèi)容...........................................................................................2 2系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案......................................................................................................................3 2.1自動(dòng)攪拌機(jī)的組成...............................................................................................................3 2.2 電控系統(tǒng)的組成................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3系統(tǒng)器件的選型設(shè)計(jì).........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.1 PLC的選型設(shè)計(jì)..........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.2 行程開(kāi)關(guān)的選型.........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.3交流接觸器的選型......................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.4熱繼電器的選型..........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.5熔斷器的選型..............................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.6斷路器選型..................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.7導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)按鈕的選用..............................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.8電壓表頭，電流表頭的選型......................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.9傳感器的選型..............................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.10變頻器的選型............................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3 系統(tǒng)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)...................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則及步驟....................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2 硬件電路設(shè)計(jì)....................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.1 混凝土攪拌機(jī)主電路設(shè)計(jì).........................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.2 PLC外部接線圖..........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.3 I/O分配表..................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)............................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.1 軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2 系統(tǒng)功能模塊化分析........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3 程序設(shè)計(jì)............................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5程序的下載與調(diào)試....................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.1 調(diào)試準(zhǔn)備............................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2 仿真調(diào)試..............................................................................................................................3

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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)論.................................................................................................................................................5 致謝.................................................................................................................................................6 參考文獻(xiàn).........................................................................................................................................6 附錄.................................................................................................................................................7 附錄1 主程序.............................................................................................................................7 附錄2 報(bào)警程序.......................................................................................................................12

II

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)緒論

1.1 選題背景及意義

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來(lái)越快，人們對(duì)于所建住宅或其他建筑的要求也越發(fā)的嚴(yán)格，只有上好的建筑材料才能保證建造出高質(zhì)量，滿足要求的建筑。原來(lái)那種在工地自己生產(chǎn)混凝土的情況下，由于攪拌時(shí)的認(rèn)為因素多，攪拌質(zhì)量很難得到保障。同時(shí)傳統(tǒng)攪拌機(jī)還攪拌時(shí)還具有噪音大，粉塵多的缺點(diǎn)，且生產(chǎn)效率也不高。而混凝土攪拌站則沒(méi)有上述缺點(diǎn)，必將取代傳統(tǒng)攪拌機(jī)成為主流生產(chǎn)方式?；炷翑嚢枵静捎每刂葡到y(tǒng)，由電腦控制整個(gè)的生產(chǎn)流程，并且對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)控、與傳統(tǒng)方式相比，具有生產(chǎn)效率高，噪音小，粉塵少等特點(diǎn)，受到越來(lái)越多的生產(chǎn)企業(yè)的親睞。

攪拌機(jī)作為核心部件，從上個(gè)世紀(jì)50年代興起后，因其穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，自動(dòng)控制，極高的生產(chǎn)效率得到了迅猛的發(fā)展。圓盤(pán)立軸式強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)作為最早出現(xiàn)的品類。圓盤(pán)立軸式擁有窩漿式和行星式兩種運(yùn)行方式。從1870年往后，輕骨料進(jìn)入人們視野并迅速得到應(yīng)用，從而又發(fā)展出了臥式強(qiáng)制式攪拌機(jī)，根據(jù)攪拌軸的多少又分為兩種，分別為單臥軸式和雙臥軸式，此種攪拌機(jī)具有自落的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有強(qiáng)制的優(yōu)點(diǎn)。臥式攪拌機(jī)攪拌葉片的線速度小，擁有較好的耐磨性能和耗能少的特點(diǎn)，得到快速發(fā)展。強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)的攪拌葉片裝在拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上，待攪拌材料加入到攪拌罐內(nèi)之后，攪拌葉片由攪拌電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，對(duì)物料進(jìn)行攪拌，臥式攪拌機(jī)的攪拌方式的攪拌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于自落方式攪拌的混凝土，對(duì)攪拌干硬性混凝土，圓盤(pán)立軸式的攪拌效果不如臥式攪拌機(jī)。

1.2 攪拌機(jī)的現(xiàn)狀分析

從上個(gè)世紀(jì)世界上第一個(gè)混凝土攪拌站出現(xiàn)以來(lái)，混凝土的攪拌歷史已經(jīng)發(fā)展了一百多年。隨著生產(chǎn)要求的不斷提高，企業(yè)與科研單位也在不斷的改進(jìn)，通過(guò)吸收和借鑒國(guó)外先進(jìn)的混凝土攪拌技術(shù)，我國(guó)雖然在商品混凝土機(jī)械上面起步較晚，通過(guò)吸收學(xué)習(xí)外國(guó)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，得到的長(zhǎng)足的發(fā)展。生產(chǎn)的許多品種，甚至達(dá)到了世界領(lǐng)先。在“十五”乃至

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)2010年期間，隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來(lái)越快，還要建設(shè)一批高鐵，高速公路等重點(diǎn)工程。在城市化進(jìn)程的道路上，住宅，道路等都需要大量地優(yōu)質(zhì)混凝土，所以得發(fā)展前景依然良好。

雖然混凝土機(jī)械發(fā)展了很久，但仍舊面臨著許多的問(wèn)題:過(guò)去的設(shè)備大多是自動(dòng)化不足，現(xiàn)在的設(shè)備要求自動(dòng)控制，向這方面轉(zhuǎn)化又困難重重。經(jīng)過(guò)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)多年的努力，在混凝土攪拌設(shè)備方面型號(hào)與規(guī)格上已經(jīng)比較全面，所以企業(yè)的決策者們就理所當(dāng)然的認(rèn)為不再需要?jiǎng)?chuàng)新，已經(jīng)滿足需要了，不明白接下來(lái)的發(fā)展方向。

現(xiàn)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，科技發(fā)展日新月異，攪拌機(jī)械要想在如此激烈的市場(chǎng)下生存，應(yīng)該具有如下的幾個(gè)方面：

（1）設(shè)計(jì)人員要具有獨(dú)特的理解和設(shè)計(jì)能力。進(jìn)行混凝土攪拌機(jī)械的生產(chǎn)企業(yè)必須要有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的人才儲(chǔ)備，要有一定的高水平高素養(yǎng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)人才。顯而易見(jiàn)，混凝土攪拌機(jī)械的入門(mén)標(biāo)準(zhǔn)較低，要有一定的閑散資金，再擁有專業(yè)技術(shù)人才，此行業(yè)經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展有效的驗(yàn)證了上述理論的真實(shí)性。同時(shí)，這也是這類企業(yè)不可回避的重要條件，是混凝土攪拌機(jī)械企業(yè)的生存要素。

（2）不光具有設(shè)計(jì)能力，還要有生產(chǎn)能力。自動(dòng)攪拌機(jī)是整個(gè)混凝土攪拌站的核心部件，攪拌機(jī)的好壞決定了整個(gè)攪拌站的好壞，進(jìn)而直接影響生產(chǎn)出混凝土的質(zhì)量好壞，也就是說(shuō)，商品混凝土的質(zhì)量好壞，取決于攪拌機(jī)的質(zhì)量，一旦攪拌機(jī)的質(zhì)量差，肯定也生產(chǎn)不出高品質(zhì)的混凝土。攪拌機(jī)的價(jià)值就體現(xiàn)在這里。企業(yè)就是通過(guò)生產(chǎn)，服務(wù)等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)賺錢(qián)的組織。所以，混凝土攪拌機(jī)械也是要賺錢(qián)來(lái)貢獻(xiàn)社會(huì)，維持企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)，攪拌機(jī)作為核心部件，無(wú)疑是利潤(rùn)最為豐厚的一部分。由此看來(lái)，加入一個(gè)混凝土攪拌企業(yè)放棄了攪拌機(jī)這一塊，就相當(dāng)于放棄了生存下去的機(jī)會(huì)。

（3）不光要能生產(chǎn)攪拌機(jī)，還要能夠設(shè)計(jì)并制作配套的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)作為混凝土攪拌站的另一個(gè)核心，地位與攪拌機(jī)是一樣的，作為整個(gè)系統(tǒng)的大腦，控制系統(tǒng)根據(jù)不同要求控制著不同的機(jī)構(gòu)，什么時(shí)間做什么事，有條不紊的進(jìn)行生產(chǎn)。源源不斷的生產(chǎn)出高品質(zhì)的混凝土?？刂葡到y(tǒng)的利潤(rùn)同樣也不必?cái)嚢铏C(jī)差?，F(xiàn)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如此激烈，很大程度上已經(jīng)不是產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)，而是售后服務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)好的控制系統(tǒng)，是占領(lǐng)市場(chǎng)的制勝法寶。此類企業(yè)也只有在擁有了設(shè)計(jì)與制作控制系統(tǒng)的能力之后，才能說(shuō)具有了完善的售后服務(wù)體系，有了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，升級(jí)改造的能力，這樣在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，才有了競(jìng)爭(zhēng)力。

1.3本論文的主要的主要研究?jī)?nèi)容

（1）自動(dòng)攪拌機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)

此控制系統(tǒng)要求對(duì)整個(gè)混凝土的攪拌過(guò)程就是控制并監(jiān)控?cái)嚢韪鳈C(jī)構(gòu)狀態(tài)。首先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)施有一個(gè)清晰的了解和認(rèn)識(shí)，然后對(duì)不同的各個(gè)方面，如PLC，攪拌機(jī)的各個(gè)組成部件，按鈕開(kāi)關(guān)等進(jìn)行分析。根據(jù)要求設(shè)計(jì)出控制電路，對(duì)電路中需要的各個(gè)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)元器件進(jìn)行選型。

（2）自動(dòng)攪拌機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按照混凝土攪拌機(jī)生產(chǎn)混凝土的工藝流程畫(huà)出程序設(shè)計(jì)流程圖，合理的分配I/O端口以及寫(xiě)出梯形圖程序，用PLC，通過(guò)交流接觸器控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)，控制混凝土的生產(chǎn)過(guò)程，并對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

2系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

2.1自動(dòng)攪拌機(jī)的組成

5.2 仿真調(diào)試

第一步：從做基本的開(kāi)始測(cè)試，測(cè)試程序啟動(dòng)和停止是否符合要求。程序下載完成后，找到工具欄上的有一個(gè)綠色的小三角形按鈕，點(diǎn)擊，就可以轉(zhuǎn)換到RUN模式了。在RUN模式下，點(diǎn)擊I0.0(啟動(dòng)按鈕)，則Q0.0（循環(huán)開(kāi)始指示燈）的LED亮；點(diǎn)擊I0.1（手動(dòng)開(kāi)始），各電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)燈亮，這是因?yàn)榫邆溟_(kāi)始條件：點(diǎn)擊I0.3（緊急停止按鈕），所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)都要停止工作，代表各輸出的信號(hào)燈要全部滅掉。就可以看出是否符合要求。符合，進(jìn)行下一步測(cè)試，不符合，改進(jìn)。

第二步：開(kāi)始測(cè)各個(gè)單元，測(cè)試各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否符合要求。再點(diǎn)擊手動(dòng)開(kāi)始按鈕后，然后點(diǎn)擊各個(gè)行程開(kāi)關(guān)，測(cè)試各個(gè)執(zhí)行電機(jī)是否能夠正常起動(dòng)和停止。

第三步：產(chǎn)生“加水完成”信號(hào)的程序調(diào)試。加水完成信號(hào)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，用內(nèi)存監(jiān)視來(lái)調(diào)試此信號(hào)。

報(bào)警程序的調(diào)試：

第一步：點(diǎn)擊I1.1（試燈、試鈴按鈕），而后Q1.0、Q1.1??Q1.4都是輸出狀態(tài)，即報(bào)警鈴聲，所有表示故障的指示燈都由熄滅狀態(tài)變?yōu)榱翣顟B(tài)，否則程序就有錯(cuò)誤，需要進(jìn)行修改。

第二步：承接著第一步，點(diǎn)擊各個(gè)故障按鈕，而后Q1.0為亮，且與該故障對(duì)應(yīng)的故障指示燈閃爍，說(shuō)明程序正確，不然程序?yàn)殄e(cuò)誤，需要進(jìn)一步修改。

第三步：承接第二步，點(diǎn)擊I1.1，Q1.0為輸出狀態(tài)，燈由亮轉(zhuǎn)為熄滅狀態(tài)，所有的故障指示燈轉(zhuǎn)為常亮，程序就是正確的，不然程序有錯(cuò)，需要進(jìn)行修改。

第四步：承接第三步，第三步完成以后，各個(gè)故障觸點(diǎn)都處于閉合狀態(tài)，挨個(gè)的斷開(kāi)這些故障觸點(diǎn)，步該故障對(duì)應(yīng)的指示燈就由常亮轉(zhuǎn)為熄滅狀態(tài)。程序就是正確的，否則為

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)錯(cuò)誤。需要進(jìn)行修改。

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

結(jié)論

由PLC和計(jì)算機(jī)共同組成的控制系統(tǒng)是目前控制領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的控制模式,由PLC實(shí)現(xiàn)的控制系控制現(xiàn)混凝土攪拌的工作流程,相比于傳統(tǒng)的混凝土攪拌，擁有生產(chǎn)率高，不易發(fā)生故障，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。

本論文對(duì)攪拌機(jī)的產(chǎn)生，發(fā)展歷史，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析，自動(dòng)攪拌機(jī)在未來(lái)的社會(huì)建設(shè)中還會(huì)發(fā)揮著重要作用。本論文要設(shè)計(jì)自動(dòng)攪拌機(jī)的控制系統(tǒng)，主要做了兩方面的工作，即攪拌機(jī)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一個(gè)是攪拌機(jī)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件方面，要了解有哪些控制對(duì)象，根據(jù)具體要求，進(jìn)行元器件的選型設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)出控制電路，畫(huà)出硬件電路圖，各種接線圖等。軟件方面，首先要明確控制要求，根據(jù)要求來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。利用西門(mén)子系列S7-200PLC作為控制器。利用梯形圖進(jìn)行程序的編寫(xiě)，要有控制程序，同時(shí)還要有監(jiān)控程序。利用整個(gè)控制系統(tǒng)，對(duì)攪拌機(jī)攪拌混凝土的整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

通過(guò)這次設(shè)計(jì),大大增強(qiáng)了自己獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高了自己的動(dòng)手能力,學(xué)會(huì)了把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去,加深了對(duì)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。對(duì)PLC各系列有了更深的了解,能夠獨(dú)立的編寫(xiě)一些PLC程序。還有就是最后的測(cè)試,雖然這個(gè)測(cè)試與真正的項(xiàng)目相比還有很大差別,但是它讓我了解到做一個(gè)項(xiàng)目,付出的汗水固然重要，但細(xì)心在以后的工作生活中尤為重要。

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

致謝

參考文獻(xiàn)

[1]焦予民.混凝土攪拌機(jī)械企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力與走出國(guó)門(mén)之路[J] ,建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理 2009.1 [2] New trends in European ready-mixed concrete production,United States Patent, Appl.No.:647834, May 15, 1996,1～14 [3]高佳珍.混凝土攪拌站(樓)綜述(三)[J]，建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2000.3.[4]高佳珍.混凝土攪拌站(樓)綜述(四)[J]，建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2000.4 [6]朱蘊(yùn)璞，孔德仁等.傳感器原理及應(yīng)用[A].國(guó)防工業(yè)出版社，2005.8

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)[7]童占榮，張翔生.攪拌設(shè)備用稱重傳感器選型的探討[M].工程機(jī)械，2005,(11)[8]曲波，尚圣兵，呂建平.工業(yè)常用傳感器選型指南[M].清華大學(xué)出版社.2002.1 [9] A method of and device for improving the quality of fresh concrete and preventing adhesion and hardening of fresh concrete in a rotary mixer drum of a concrete mixer truck and of a concrete mixing plant,Canadian Patent Database(CA 2236627), 1～7 [10]張德仁.DCS, PLC的現(xiàn)狀與展望[J].山西電子技術(shù)，1999,(3).[11]張建文，徐瓊，馮林.PLC控制系統(tǒng)工作方式的分析和研究[M].華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003(03)[12]董油海.PLC在混凝土攪拌站計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀表，2000 ,(4).[13]劉士陽(yáng).基于PLC和組態(tài)軟件的攪拌站控制系統(tǒng)[[J].建筑機(jī)械，2005,(5).[14]李丹，許少云.用于工業(yè)過(guò)程控制的一種新工具一組態(tài)軟件[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化，1995(3).[15]王立明.基于PLC和工控機(jī)的混凝土攪拌站測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].西安建筑科技大學(xué)，2006(3).[16]廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M].—2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.5 [17]吳作明.工控組態(tài)軟件與PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.1

附錄

附錄1 主程序

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)附錄2 報(bào)警程序

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

第五篇：基于PLC自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)畢業(yè)論文課題設(shè)計(jì)(精)

1、緒論 1.1、設(shè)計(jì)背景

公元1世紀(jì),希臘人希羅制造的自動(dòng)出售圣水的裝置是世界上最早的自動(dòng)售貨機(jī)。1925年美國(guó)研制出售香煙的自動(dòng)售貨機(jī),此后又出現(xiàn)了出售郵票、車(chē)票的各種現(xiàn)代自動(dòng)售貨機(jī)?，F(xiàn)代自動(dòng)售貨機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和功能依出售的物品而異,主要有食品、飲料、香煙、郵票、車(chē)票、日用品等自動(dòng)售貨機(jī)。一般的自動(dòng)售貨機(jī)由錢(qián)幣裝置、指示裝置、貯藏售貨裝置等組成。錢(qián)幣裝置是售貨機(jī)的核心,其主要功能是確認(rèn)投入錢(qián)幣的真?zhèn)?分選錢(qián)幣的種類,計(jì)算金額。如果投入的金額達(dá)到購(gòu)買(mǎi)物品的數(shù)值即發(fā)出售貨信號(hào),并找出余錢(qián)。指示裝置用以指示顧客所選商品的品種。貯藏售貨裝置保存商品,接收出售指示信號(hào),把顧客選擇的商品送至付貨口。一般售貨機(jī)的錢(qián)幣裝置由投幣口、選別裝置、確認(rèn)錢(qián)幣真?zhèn)蔚臋z查裝置、計(jì)算金額的計(jì)算裝置和找錢(qián)裝置組成。70年代以來(lái),出現(xiàn)了采用微型計(jì)算機(jī)控制的各種新型自動(dòng)售貨機(jī)和利用信用卡代替錢(qián)幣并與計(jì)算機(jī)連接的更大規(guī)模的無(wú)人售貨系統(tǒng),如無(wú)人自選商場(chǎng)、車(chē)站的自動(dòng)售票和檢票系統(tǒng)、銀行的現(xiàn)金自動(dòng)支付機(jī)等

1.2、應(yīng)用前景

現(xiàn)在,自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式,通過(guò)電話線路將自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)的庫(kù)存信息及時(shí)地傳送各營(yíng)業(yè)點(diǎn)的電腦中,從而確保了商品的發(fā)送、補(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)行。并且,為防止地球暖化,自動(dòng)售貨機(jī)的開(kāi)發(fā)致力于能源的節(jié)省,節(jié)能型清涼飲料自動(dòng)售貨機(jī)成為該行業(yè)的主流。在夏季電力消費(fèi)高峰時(shí),這種機(jī)型的自動(dòng)售貨機(jī)即使在關(guān)掉冷卻器的狀況下也能保持低溫,與以往的自動(dòng)售貨機(jī)相比,它能夠節(jié)約10-15%的電力。進(jìn)入21世紀(jì)時(shí),自動(dòng)售貨機(jī)也將進(jìn)一步向節(jié)省資源和能源以及高功能化的方向發(fā)展。

從自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,大量生產(chǎn),大量消費(fèi)以及消費(fèi)模式和銷(xiāo)售環(huán)境的變化,要求出現(xiàn)新的流通渠道,而相對(duì)的超市,百貨購(gòu)物中心等新的流通渠道的產(chǎn)生,人工費(fèi)用也

不斷上升,在加上場(chǎng)地的局限性和購(gòu)物的便利性等這些因素的制約,無(wú)人自動(dòng)售貨機(jī)作為一種必須的機(jī)器也就有了其相當(dāng)可觀的前景。

1.3、設(shè)計(jì)的目的和意義

PLC的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),這些高新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了PLC的發(fā)展,而PLC得發(fā)展又對(duì)這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求,促進(jìn)了他們的發(fā)展。本次設(shè)計(jì)就在于結(jié)合PLC的種種優(yōu)點(diǎn)聯(lián)系實(shí)際情況來(lái)彌補(bǔ)原有系統(tǒng)的不足,利用PLC控制的自動(dòng)售貨機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保證了自動(dòng)售貨機(jī)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。

2、總體設(shè)計(jì)方案 2.1、總體設(shè)計(jì)思路

自動(dòng)售貨機(jī)的基本功能就是對(duì)投入的錢(qián)幣數(shù)進(jìn)行計(jì)算,然后根據(jù)運(yùn)算結(jié)果做出相應(yīng)的判斷,看看哪種商品可以進(jìn)行購(gòu)買(mǎi),哪種商品不能購(gòu)買(mǎi),本次課程設(shè)計(jì)的要求是可識(shí)別三種錢(qián)幣,分別是1元、2元、5元,采用三個(gè)按鈕進(jìn)行模擬,自動(dòng)售貨機(jī)共出售四種貨物,其價(jià)格分別定為1元、3元、4元、6元,當(dāng)投幣數(shù)大于等于貨物價(jià)格時(shí)且售貨機(jī)里有這種貨物時(shí),指示燈亮,表示可以進(jìn)行購(gòu)買(mǎi),四種貨物分別用四個(gè)小燈代替進(jìn)行模擬。除此之外,本次設(shè)計(jì)還涉及了顯示、找零、送貨等功能的實(shí)現(xiàn),其中顯示部分采用數(shù)碼管進(jìn)行顯示,顯示投幣總數(shù)和購(gòu)買(mǎi)后的余額;當(dāng)按下找零按鈕后,數(shù)碼管顯示進(jìn)行清零,采用從高到低遞減的形式進(jìn)行清零,例如:當(dāng)余額為17元時(shí),按下找零按鈕后,先找三個(gè)五元數(shù)碼管分別顯示12、7、2,然后再找2元,清零。送貨部分采用小車(chē)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬,將四種貨物分別送到四個(gè)不同的地點(diǎn),采用四個(gè)光電開(kāi)關(guān)分別代表四個(gè)不同的送貨地點(diǎn),當(dāng)按下不同的送貨按鈕后,小車(chē)會(huì)以其對(duì)應(yīng)的光電開(kāi)關(guān)為終點(diǎn)做直線往返運(yùn)動(dòng),表示送貨過(guò)程由于售貨機(jī)的全部功能是在上位機(jī)上模擬的,所以售貨機(jī)的部分硬件是由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬替代的這些并不會(huì)影響實(shí)際程序的操作,完全能模擬現(xiàn)實(shí)售貨機(jī)的運(yùn)行。

目錄

1、緒論.......................................................................................................................1.1、設(shè)計(jì)背景......................................................................................................1.2、應(yīng)用前景......................................................................................................1.3、設(shè)計(jì)的目的和意義........................................................................................2、總體設(shè)計(jì)方案.........................................................................................................2.1、總體設(shè)計(jì)思路................................................................................................2.2、PLC總體設(shè)計(jì)流程.........................................................................................3、硬件設(shè)計(jì)................................................................................................................3.1、I/O地址分配................................................................................................3.2、中間繼電器分配...........................................................................................3.3、整體系統(tǒng)工作流程........................................................................................3.4、硬件接線圖..................................................................................................3.5、實(shí)物接線圖..................................................................................................4、軟件設(shè)計(jì)................................................................................................................5、程序調(diào)試..............................................................................................................6、結(jié)論.....................................................................................................................參考文獻(xiàn)....................................................................................................................2.2、PLC總體設(shè)計(jì)流程

以下為PLC的一般工作過(guò)程流程圖。分析評(píng)估控制任務(wù) PLC機(jī)選型、I/O設(shè)備選擇 I/O地址分配

程序設(shè)計(jì)電器系統(tǒng)安裝 調(diào)試程序

設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)接線圖和 控制柜 檢查修改硬件 檢查硬件接線 滿足要求 聯(lián)機(jī)測(cè)試

滿足要求 現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試 交付使用 編制技術(shù)文件 N Y N N Y 圖一PLC工作過(guò)程流程圖

3、硬件設(shè)計(jì)

我們本次采用的是西門(mén)子公司的S7—200系列PLC,它可以提供4種不同的基本單元

和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元,其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫(xiě)入器、文本顯示器等。

3.1、I/O地址分配

本次課程設(shè)計(jì)的主要I/O分配如下: 表一I/O地址分配

輸入單元PLC地址輸出單元PLC地址

投幣1元I0.1 A貨物顯示Q1.0 投幣2元I0.2 B貨物顯示Q1.1 投幣5元I0.3 C貨物顯示Q2.0 送貨(A貨物I0.4 D貨物顯示Q2.1 送貨(B貨物I0.5 找零出口Q2.2 送貨(C貨物I0.6 出貨口Q2.3 送貨(D貨物I0.7 電機(jī)正轉(zhuǎn)Q2.6 找零I0.0 電機(jī)反轉(zhuǎn)Q2.5 數(shù)碼個(gè)位顯示I0.0—I0.3 數(shù)碼十位顯示I0.4—I0.7 限位開(kāi)關(guān)S1 I1.0 限位開(kāi)關(guān)S2 I1.1 限位開(kāi)關(guān)S3 I1.2 限位開(kāi)關(guān)S4 I1.3 3.2、中間繼電器分配 表二中間繼電器分配

中間繼電器功能中間繼電器功能 M0.0 送A貨M1.2 電機(jī)反轉(zhuǎn) M0.1 限位開(kāi)關(guān)S1 M1.3 電機(jī)正轉(zhuǎn)

M0.2 限位開(kāi)關(guān)S2 M1.4 電機(jī)正轉(zhuǎn) M0.3 送B 貨 M1.5 電機(jī)反轉(zhuǎn) M0.4 送C 貨 M1.6 電機(jī)正轉(zhuǎn) M0.5 限位開(kāi)關(guān)S3 M2.0 送貨延時(shí) M0.6 送D 貨 M2.1 送貨延時(shí) M0.7 限位開(kāi)關(guān)S4 M2.2 送貨延時(shí) M1.0 電機(jī)反轉(zhuǎn) M20.0 找零 M1.1 電機(jī)正轉(zhuǎn)

3.3、整體系統(tǒng)工作流程

整個(gè)系統(tǒng)的整體工作流程如圖二所示 初始狀態(tài) 投幣狀態(tài) 購(gòu)買(mǎi)狀態(tài) 退幣狀態(tài) 投 入 硬幣 按下選擇按鈕 是否有剩余 按下退幣按鈕 N Y 圖二 整體工作流程圖 清零按鈕

1元按鈕 2元按鈕 5元按鈕 購(gòu)A貨按鈕 購(gòu)B貨按鈕 購(gòu)C貨按鈕

貨1、2限位開(kāi)關(guān)貨3限位開(kāi)關(guān)貨4限位開(kāi)關(guān) 5V e d c b a g f CPU-224 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3

I0.4 I0.5 I0.6 A1 1 A2 2 3 /LT 4 /BI v cc f g a 16 15 14 13

LE 5 A3 6 7 A4 8 GND b c d e 12 11 10 9 CD4511 L+ M

24V 1M 1L+ 24V I1.0 I1.1 I1.3 A1 1 A2 2 3 /LT 4 /BI v cc f g a 15 14 13 LE 5 A3 6 7 A4 8 GND b c d e 12 11 10 Q0.4 Q0.7 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.5 Q0.6 Q1.0 Q1.1 Q2.0 A貨指示燈 B貨指示燈 C貨指示燈 Q2.5 Q2.6正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) Q2.2退錢(qián)燈

5V Q2.1D貨指示燈 I0.7 購(gòu)D貨按鈕 M M 24V 圖三硬件接線圖 投一元投二元投五元 購(gòu)買(mǎi)A 貨物

購(gòu)買(mǎi)B 貨物購(gòu)買(mǎi)C 貨物找零 地 A 貨物顯示 B 貨物顯示 C 貨物顯示 D 貨物顯示

個(gè)位8個(gè)位4個(gè)位2個(gè)位15V 地 十位8 十位4 十位2 十位1 5V 地

I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.024V 5V 24V 地 Q0.0 Q0.1

Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q2.0Q2.2Q2.3Q2.6 S1 S2 S3 S4 正 反 24V 地

Q1.0Q1.1Q2.1I0.7購(gòu)買(mǎi)D 貨物 Q2.5退錢(qián)燈 I1.0I1.3I1.2I1.1 圖四 實(shí)物接線圖

4、軟件設(shè)計(jì)

5、程序調(diào)試

在整個(gè)程序的調(diào)試過(guò)程中,我遇到了一些問(wèn)題,最初的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單,只是將投幣,購(gòu)買(mǎi)的過(guò)程考慮進(jìn)去,而沒(méi)有將購(gòu)買(mǎi)之后送貨的過(guò)程加進(jìn)設(shè)計(jì)的方案中,后來(lái)在老師的提醒之下,我又將送貨的過(guò)程采用了小車(chē)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬,將四個(gè)光電開(kāi)關(guān)模擬成四種貨物的送貨地點(diǎn),分別在按下四個(gè)送貨按鈕之后,將貨物送到四種地點(diǎn),使得整個(gè)系統(tǒng)更加完善,功能更加強(qiáng)大。

在數(shù)碼顯示的過(guò)程中也遇到了一些問(wèn)題,數(shù)碼顯示時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸所用到的中間繼電器和后來(lái)送貨時(shí)的中間繼電器發(fā)生了沖突,使得程序運(yùn)行過(guò)程發(fā)生了紊亂,后來(lái)在同學(xué)的幫助下,我明白了問(wèn)題的關(guān)鍵,將其解決,使數(shù)碼顯示功能順利實(shí)現(xiàn)。

在最后的送貨過(guò)程中,由于有四個(gè)地點(diǎn),所以要對(duì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)分別進(jìn)行控制,最初我是將所有的正轉(zhuǎn)輸入都采用了Q2.6進(jìn)行驅(qū)動(dòng),所有的反轉(zhuǎn)輸入都采用了Q2.5進(jìn)行驅(qū)動(dòng),當(dāng)程序運(yùn)行時(shí),發(fā)現(xiàn)得不到預(yù)期的現(xiàn)象,經(jīng)檢查程序沒(méi)有問(wèn)題,后來(lái)經(jīng)過(guò)考慮和同學(xué)的提醒,采用中間繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),現(xiàn)象就出現(xiàn)了,實(shí)現(xiàn)了最初預(yù)想的送貨過(guò)程。

在找零階段,最初只是按下找零按鈕后直接將數(shù)碼顯示清零,后來(lái)經(jīng)過(guò)思考和老師的提醒,將找零部分又逐步進(jìn)行了完善,將找零的過(guò)程在數(shù)碼管上顯示了出來(lái)先找大面額的錢(qián)幣,后找小面額的錢(qián)幣,其內(nèi)部進(jìn)行減法運(yùn)算,使得整個(gè)找零的過(guò)程清晰可見(jiàn)。

在購(gòu)買(mǎi)貨物的過(guò)程中最初忽略了如果貨物售完該怎么辦,后來(lái)經(jīng)過(guò)完善將貨物的數(shù)量進(jìn)行了設(shè)定,只有當(dāng)投幣金額大于等于所要購(gòu)買(mǎi)的貨物時(shí),且貨物數(shù)量大于零時(shí)才能進(jìn)行購(gòu)買(mǎi),這使得整個(gè)過(guò)程更加完善。

6、結(jié)論

通過(guò)本次PLC課程設(shè)計(jì)使得我對(duì)PLC的操作更加的熟練,同時(shí)掌握了自動(dòng)售貨機(jī)的基本工作原理,對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)的發(fā)展也有了一定的了解更加充分的體會(huì)到了PLC在實(shí)際生活中的重要應(yīng)用與在當(dāng)今控制領(lǐng)域的重要地位。

與此同時(shí),我也對(duì)S7—200系列的PLC有了更進(jìn)一步的了解,同時(shí)對(duì)PLC的高效性和實(shí)用性有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,在遇到問(wèn)題的時(shí)候,我學(xué)會(huì)了如何借助外界的幫助和自身的努力來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,懂得如何進(jìn)行獨(dú)立思考,如何冷靜的面對(duì)要解決的問(wèn)題,這些都是今后學(xué)習(xí)生活的寶貴經(jīng)驗(yàn),在以后的各個(gè)方面都有著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]趙相賓.可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社,2002,7 [2]鐘肇新.范建東.可編程控制器原理及應(yīng)用.華南理工大學(xué)出版社,2003 [3]陳金華.可編程序控制器(PC應(yīng)用技術(shù).北京電子工業(yè)出版社,1995 [4]陳在平.趙相賓.可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京機(jī)械出版社,2002 [5]廖常初主編.PLC編程及應(yīng)用.北京機(jī)械工業(yè)出版社,2002 [6]何衍慶.可編程序控制器原理及應(yīng)用技巧.北京化學(xué)工業(yè)出版社,2000