基于PLC的搅拌站物料输送系统设计

文/宋洋 迟彩阔，沈阳兴华航空电器有限责任公司

1 混凝土搅拌站的组成

整个全套的搅拌装置是由多台主机和一些辅助设备组成，它最基本的组成部分有以下五个：输送设备、称量设备、搅拌设备、储料设备及控制系统，本设计主要设计的是物料输送过程，其工艺流程图如图1.1。

图1.1 混凝土搅拌站示意图

混凝土搅拌站主要由物料输送设备、称量设备、搅拌设备、储料设备、和控制系统五大部分组成。

2 混凝土搅拌装置的系统流程

混凝土搅拌站进行生产时，首先将水泥和粉煤灰由DB仓式气力输送泵输送到一号搅拌器中，DB仓式气力输送泵由空压机控制启停，压力小于设定值自动启，压力大于设定值自动停，一号搅拌的同时1号水泵启动，达到其设定值电动阀开启，进入1号搅拌器搅拌，延时搅拌5分钟后放料阀开启进入到2号搅拌器中。其次将骨料分别装入各自的料仓，然后打开碎石料和机制砂料的给料阀门分别将骨料投入到秤斗进行称量，秤斗中的骨料不断增加直到电子秤指示到所设定的重量才控制下料阀门停止投料，然后启动皮带将骨料卸入2号搅拌器中。最后是另一部分的水和添加剂由水泵输送到2号搅拌器中，进行最后的搅拌，延时搅拌5分钟，放料阀开启，卸料，完成整个生产过程。

3 混泥土搅拌站物料输送控制系统的软件设计

WPLSOFT2.12是台达公司PLC的软件编程、调试的工具程序，适用于台达SS，ES，SX，SV等系列PLC，它可完成用户程序的建立、编辑、检查、调试以及监控，同时还具有完善的维护等功能，使得程序的开发及系统的维护更为简单、快捷，系统的准确性比较高。WPLSOFT2.12编程软件支持模块化设计，在程序编写时可以直接将编写好的程序通过DVP32EH00R传送到PLC来控制现场设备，WPL SOFT2.12编程软件可以实现梯形图或语句表的编程、编译检查程序、程序和数据的上载及下载、设置PLC的设定区、对PLC的运行状态或内存数据进行监控和测试、打印程序清单、文档管理等功能。可以说WPLSOFT2.12是台达PLC的专业编程软件。

3.1 PLC程序编程语言的选择

PLC编程语言的选择对本设计很重要，梯形图语言、逻辑功能图语言、助记符语言都是PLC的程序的编程语言。但使用最广泛的还是梯形图语言，这种语言能很简单、很容易掌握、也很直观的看到程序的执行的结果。而且在平时的上课老师教的一直就是梯形图言语，因此比较熟悉，比起C语言和汇编语言等计算机语言，梯形图语言逻辑性更强，它以图形代替一成不变的指令，让人更容易的记住，更容易理解。指令也更简单明了化，不用过多的涉及计算机的原理和结构。所以即使对计算机原理与结构掌握不够好，学习起梯形图语言也不会有太大的障碍。所以本文选择了梯形图的编程方式。

3.2 控制系统I/O分配

数字量I/O模块的选择：数字量I/O模块的不同，直接关系到I/O点数的多少，选择时主要考虑输入输出点数、外部电路的性质和电压的形式和距离等，在选择时还应注意，模块与外部接线的方式、输出电压的额定限度、外部输出点同时接通的影响、选择输出方式等。本系统一共用到9个输入，11个输出。根据此点数选择了EH32系列，一共有16输入16输出，满足本设计点数。I/O地址分配目的是让主CPU模块能够访问其他的模块，进行数据的交换。在进行I/O地址分配时，要特别注意不要产生地址冲突的错误。本设计的I/O分配如表3.1所示。

4 监控程序的设计

4.1 组态软件选择

组态软件正在逐步代替各种计算机语言的软件开发，简单明了，得到工程开发人员的好评。最近几年来DCS生产厂商和国内外的软件开发商开发的组态软件逐渐步入市场，如西门子公司的Win CC，研华公司的Genie，世纪长秋公司的世纪星，Intellution公司的F ix DMACS等等。开发组态系统的大多都是专门的软件公司，这样可以提高了系统的工作效率和准确性，大大减轻了工程开发人员工作量的负担。

4.2 世纪星软件组成

世纪星组态软件是在PC机上开发的智能型人机接口软件系统，它充分利用了Windows操作系统的优点，比如具有强大图形功能、界面简单形象、易学易用的特点。从而使世纪星组态可以更好体现出其功能的强大性。

4.3 组态图形界面的设计

根据其工艺过程及工艺要求，本设计精心绘制了物料输送控制系统流程画面。实际的输送过程和相应的输送设备本设计都用简单易懂的画面表现出来，主要用来显示各动态信息，特别是主要的工艺参数、以方便操作人员及时掌握现场情况，当发现问题时可以安全及时解决问题而不造成重大损失。本组态画面完全符合自动控制要求，结合控制流程图，画出具体的物料输送控制系统的动态画面，本文设计的组态画面不仅形象，还可使观看者一目了然的明白其工作原理，在整体设计过程中按照提出问题，分析问题，解决问题的思想，对整个监控系统的设计工作做出了细致的阐述。但是因为本人才能所限，所以本设计难免会存在一些瑕疵，经过最后的检查，发现本系统还存在着一些不足，如本设计的组态画面不够逼真等。因此，应该做进一步的学习，希望以后设计出更完善的搅拌站物料输送系统。