论文摘要
混凝土是建筑工程中应用最广泛的材料之一,随着社会对生产效率、混凝土质量、环境保护等方面的要求的提高,全自动的商品混凝土生产已经取代传统的混凝土生产。目前国内混凝土配料生产线控制系统大多采用PLC或单片机控制,存在着数据管理不方便、不能对生产线群集中管理以及操作不方便等问题,因此,解决现存的问题,研究更优秀的混凝土配料控制系统具有非常重要的实际意义。本文以全自动混凝土配料生产线控制系统为研究对象,在广泛调研和查阅国内外相关文献资料的基础上,根据传统生产线控制系统存在的问题以及生产线技术要求,确定了由工控机作上位监控机、智能工业模块作为下位实时控制机的硬件方案和以基于网际的优秀SCADA软件为监控软件开发平台的软件方案,并详细介绍了系统软硬件的开发过程。针对混凝土配料生产线配料精度的问题,本文在系统有限的硬件资源前提下,通过比较分析前人的控制方案,设计出简单有效的给料机转速控制算法和落差补偿算法,并通过采取一序列其他提高配料精度的措施,从而在保证生产效率的前提下有效地提高了整个生产线的生产质量。控制系统硬件部分采用上下位机分层控制,下位机负责现场的采集和控制,上位机则提供友好的操作界面并通过动画、视频等方式将生产线现场的情况反映给操作人员。系统稳定可靠,硬件选择经济合理,控制系统的软件部分界面友好,功能完善,不但可以实现对生产线现场的直观反映、对生产数据的管理、对生产线的自动控制等功能,而且系统具有网络集中管理功能,管理人员能够通过网络随时随地地监控工作中的生产线。试验及生产实践表明,本文研制的基于WebAccess的混凝土配料生产线控制系统在产品质量、生产效率、管理水平、操作性等方面均达到或超过国内同类型的生产线控制系统,系统技术较先进,工作稳定可靠,能够推广应用。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 引言1.2 混凝土配料系统的现状1.2.1 混凝土搅拌机的发展和现状1.2.2 配料控制系统的现状1.3 混凝土配料控制系统的关键问题1.3.1 系统管理1.3.2 称量精度1.4 本文的主要研究内容第2章 混凝土配料系统总体方案设计2.1 混凝土配料系统的组成2.2 配料系统总体方案规划2.2.1 生产线生产流程2.2.2 整体规划主要考虑问题2.2.3 系统技术要求2.2.4 总体方案的确立2.3 配料系统机械系统设计2.3.1 机械系统组成2.3.2 混凝土搅拌机2.3.3 上料机构设计2.3.4 给料机2.3.5 其他机构设计2.4 配料控制部分总体设计2.4.1 控制系统硬件设计2.4.2 控制系统软件设计2.5 本章小结第3章 配料精度及控制算法研究3.1 配料系统的精度3.1.1 混凝土的质量3.1.2 配料精度3.2 配料过程控制算法选择3.2.1 控制对象性能分析3.2.2 配料过程常见控制算法3.2.3 最终控制算法选择3.3 控制算法的实现3.3.1 相关数学模型3.3.2 转速控制算法3.3.3 落差补偿控制3.3.4 算法定性分析3.3.5 称重控制程序框图3.3.6 其他提高精度的措施3.4 本章小结第4章 控制系统硬件部分设计4.1 控制系统硬件总体方案设计4.2 计算机系统设计4.2.1 工业控制计算机的选用4.3 PLC控制部分设计4.3.1 PLC概述4.3.2 系统IO点分析4.3.3 PLC的选择4.3.4 各采集模块的选择4.3.5 通讯部分设计4.3.6 ADAM5511设置及算法实现4.4 视频采集部分设计4.5 电气执行部件选择4.5.1 变频器的选择4.5.2 称重传感器的选择4.6 本章小结第5章 控制系统软件部分设计5.1 控制系统软件总体方案设计5.2 系统平台的选择5.2.1 SCADA系统概述5.2.2 研华WebAccess的选择及介绍5.3 各功能模块设计5.3.1 网络集中管理5.3.2 系统登录及安全5.3.3 软硬件连接及控制5.3.4 生产数据管理5.3.5 生产线自动控制5.3.6 人机交互界面5.4 主要界面介绍5.4.1 登录系统界面5.4.2 配方管理界面5.4.3 任务管理界面5.4.4 历史查询界面5.4.5 系统设置界面5.4.6 配料监控界面5.4.7 系统帮助界面5.4.8 运行记录界面5.5 本章小结第6章 结果分析及系统总结6.1 配料控制系统的调试6.2 系统生产运行6.3 系统特点总结6.3.1 安全方面6.3.2 操作界面方面6.3.3 稳定方面6.3.4 生产精度6.3.5 其他方面6.4 本章小结结论和展望对今后研究工作的展望与设想参考文献攻读硕士学位期间发表的学术论文致谢
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