车载搅拌机系统设计研究

杨帆

摘要：随着我国十二五计划的推广国内的对建筑材料的需求与日俱增，对混凝土等一系列建筑材料的要求也越来越高，极大地刺激了我国房地产行业，因此对搅拌机等工地施工器材也有了更高水平的要求。但是，与国外美国，德国等工业强国相对比我国的工业水平还存在巨大的落差，因此政府加大了对民办企业的扶持力度，大力推动科技的进步，努力缩小我国与发达国家之间的差距。

实践结果表明，本文所设计的基于PLC的搅拌机控制系统具有精度高、效率高、控制效果优越等特点，减少了在恶劣的施工环境的工作，保证了工人的人身安全。同时，提高了工业生产的自动化水平，大大提高了工人的时间利用率，完成推广实用可以带来良好的经济和社会收益。

关键词：智能控制;PLC;搅拌机;车载

1 绪论

随着十二五等强国计划的实施，国内房地产行业竞争日益激烈，对施工的安全性以及高效率都提出来要求，智能搅拌机已成为现代施工不可缺少的一部分，过去的搅拌机核心是继电器，响应速度慢，可靠性过低，不符合要求为克服以上劣势，目前使用更先进的可编程控制器来修改传统的继电器控制方式，大大提高了控制的灵活性和安全系数。智能搅拌机的核心改为PLC后，使得控制的灵活性和安全可靠性以及工作状态下的高效性都得到了极大的提升，解决了在天气以及人为条件下的难以施工问题，保证了工人的人身安全。同时，提高了工业生产中的自动化水平，提高了人力资源的利用率，完成推广实用可以带来良好的经济和社会收益。

本文通过近年来国内外智能搅拌机发展的现状以及发展前景的进行详细的考虑分析，设计PLC多档位搅拌机，对原料搅拌的更加充分，为了搅拌机的有效运行，料舱内的页面达到指定高度时，接收器会收集到当前信息并且将其转变为弱点信号传输到控制中心，智能中心对接受到的信号进行分析同时对电磁阀门等控制装置下达任务。对控制系统的硬件需求进行分析，选用适合本系统的硬件设备，设计符合控制要求的主电路和控制电路。

2 智能搅拌机原理

将骨料从储的料箱中逐一排入计的量料斗，然后分别或的累计计量。测量完的成后，皮带开始运转，物料被的排放到始终运行的倾斜皮带中。倾斜的皮带会将额测得的骨料送入屋顶的骨料斗中。原料仓将原料通过的各种计量加入料斗中，输送机将水和添加的剂泵料仓中，然后对各种原料的配比进行测算，测算结果正常下，出料口打开，搅拌机在短时间内不反应，接着开始进行工作，将主机的混凝土的混合物排料口排的入搅拌机中，完成一个工的作周期。

先要确定智能搅拌机的社会地位，这是工程上的应用，然后PLC的工作性质就比较好，PLC要对占空比进行扫描，项目的表现不宜居，干净清晰 对于单片机的安全性，安全性是工程中要考虑的首要因素，PLC也完全可以胜任，相反，PLC的安全性更强，抗干扰性更好。

最后是两者的使用的性能符合实际，PLC完成后后期的维护比MCU更方便更合适，并且MCU的稳定性和PLC的稳定性根据比较和经验是垄断的，以PLC为控制器的智能搅拌机的设计非常的实用。

3 智能搅拌机的设计

控制的工具是变频器，驱动的方式和驱动过程中的安全设计。以上是本章主要说明的设计点。使用转角驱动器，性能可以满足搅拌机的需求，同时，其建造和维护成本低，符合实际情况就可以满足平稳安全运行，确保搅拌机本身运作。

国家通常在电气自动化工程的基本图形符号（GB4728）上使用思想过程设计，设备安装操作和维护保养服务来编写文字和其他相关标准和规范，对于方案的编写，我们需要着重注意安全性与可靠性，其次减少设备成本，也要考虑从手动控制到自动控制，从仿真到微机控制的新技术产品，通过一个或多个实现功能，使系统完善。

在本文中，工业控制系统的改善升级须尽可能的利用旧系统中的元器件。对于视觉感管页面操作模式更应与改造前相大致相同，这样可以使用操作人员快速熟悉。故改完后的系统要求可靠性要高。视觉感官页面相似，拥有将收集到的信息进行归纳总结的天赋。

主电路的最主要的组成是控制电动机，为了控制电动机的稳定运行我们需要工业380V用电。同时为了安全起见采用三相交流电。

4 系统总体设计要求

三个传感装置：SL1为高位传感设备，SL2为中位传感设备，SL3为底位传感设备，当液位达到某传感设备位置时，该传感设备就会发出“是”信号，如果低于传感设备位置，传感设备就将不运行。

三个电磁阀门的作用：电磁们T1是为了A原料的添加，电磁阀门T2为控制B原料的添加，T3则是为了AB混合原料C的卸载而设计。电动机M是整个设计的动能中心，当其运行时，开始搅拌原料。停止后，搅拌机工作同时暂停。

没有工作的时候：电动机不进行使用，容器内没有任何的原料，各阀门的未开，传感的设备SL1等于SL2等于SL3为“不”状态，搅拌的电动机M同样是“不”状态。

操作流程：当M开始的工作时，第一步按下启动的按钮，打开阀门T1A原料开始加入舱中，当传感的设备SL3被液面覆盖时，SL3为打开的状态，A的原料继续注入舱内，直到液位达到SL2，SL2同样为打开状态，也就是说关闭的阀门T1停止加入A原料，打开的阀门T2，B的原料开始的加入的仓，液位的到达SL1时，阀门T2关闭，电动机开始的运行，60秒后，观察原料是否的均匀，达到要求的搅拌停止，电动机的关闭，阀门的T3开启，混合的原料C放入。等待的液体低于SL3的时，五秒后，C的原料全部放出仓，阀门的T3关闭，系统按程序开始下一循环，如果在操作过程中，不小心按下暂停开关，工作状态依旧不会退出，等到当前周期程序运行完毕后要做才能够暂停，换言之，不管怎样操作搅拌机都停止的在初始状态。

5 实验仿真及数据分析

该系统采用上午网络激励函数的样本的选择和神经网络的参数选择，采用Sigmoid函数，考虑到训练学习率的初值选择的为0.1，动量系数的选择为0.95，最大的训练数设置为10000。

数据预处理的智能神经网络被应用于具体的配料控制的问题，原始的数据的训练网络中，不同的变量往往处于不同的计量单位，如时间，重量等，量级差也大，例如，因为时间通常在1.0分钟至2.5分钟之间，而传感器的测量的重量变化通常在50千克至1800千克之间。

采用S型曲线表达法，其结果在（0，1）或（1，1），特别是在外部 该范围的值是所需的输出，原始数据会的导致神经元饱和，因此预处理归一化处理（Noralization）是最常用的方法，[0，1]间隔是基于线性变换的。

分析和比较中可以看出，混凝土搅拌机的配料控制模拟的材料质量，训练的精度和收敛的速度的结果是基因的算法，在优化的仿真中，不难看出使用优化后的基因算法加药和智能控制系温床统的混凝土搅拌站误差补偿违法处罚精度在0.1%?0.8%的土壤变化中，变化的热风枪原因是直径和物料尺寸均匀，而无法尺寸的补偿 在砂处理过程中相对于其他去不均匀的高精度材料明显。

参考文献：

[1]  黃文丰. PLC控制的自动送料机系统设计及应用[D].南昌航空大学，2018.

[2]  李闯. 基于LabVIEW和PLC的电极进给远程测控系统开发[D].河南科技大学，2018.

[3]  丛琳. 基于LabVIEW的FESTO九站模块化生产线监控系统设计[D].天津科技大学，2015.

（作者单位：河北科技学院）