轻质土制备站控制系统设计

摘要

轻质土是用于处理地基填土施工的一种全新的建筑材料，其制备工艺有别于传统的混凝土制备方法。轻质土制备站主要是将专用发泡剂通过物理方法加工成泡沫并与水、水泥及其他添加物混合，最后得到满足施工要求的建筑材料。轻质土的实际使用过程中在轻质性、力学特性和隔热、环保等方面均表现出优越于传统建筑材料的特性，这些特性使得轻质土能够解决传统施工所出现的道路问题。但是传统的轻质土制备设备大多采用手动调节，使得轻质土的质量不稳定，难以满足设计及工程要求。因此，需要一套能够比较准确地控制轻质土生产质量的控制系统。
　　本课题主要研究轻质土制备站的控制系统，整套控制系统包含控制面板实现的手动控制模式和触摸屏实现的自动控制模式两大部分，控制系统的着重点在触摸屏自动控制部分。整个自动控制系统将PLC作为控制信息处理核心，连接触摸屏和被控对象。在系统中使用压力变送器以及流量计等电子传感器检测轻质土制备过程中的相关数据，将检测数据通过专用的AD转换模块把传感器测得的数据进行模数转换处理。
　　在硬件方面根据相关控制要求选用三菱公司的FX2N系列可编程逻辑控制器作为测控系统的主控，同时配备三菱公司GS系列的触摸屏和三菱公司的AD转换模块，最大程度减少在控制系统中因设备间兼容性而可能出现的问题。在软件方面使用三菱PLC专用的编程软件GX Works2编写PLC控制梯形图，使用GT Designer3创建触摸屏工作画面。结合三菱仿真软件GX Simulator2、GT Simulator3将触摸屏、PLC进行联合仿真测试[2]，确保程序运行的可行性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外技术现状

1．3 测控概述

1．4 工业控制的现状

1．4．1 传统工业控制

1．4．2 工控机控制

1．4．3 单片机控制

1．4．4 PLC控制

1．5 课题主要研究内容

1．6 论文主要结构

第2章 制备站总体及测控系统设计

2．1 制备站总体设计

2．1．1 制备站总体布局设计

2．1．2 制备站工作原理阐述

2．2 控制系统主电路设计

2．3 控制系统辅助电路设计

2．3．1 PLC输出控制电路

2．3．2 执行元器件控制电路

2．3．3 操作面板控制电路

第3章 变频调速系统设计

3．1 变频器概述

3．2 电动机的调速原理与调速方式

3．2．1 电动机的调速原理

3．2．2 电动机的调速方式

3．3 变频器的基本结构与原理

3．3．1 变频器的基本构成

3．3．2 变频器的工作原理

3．4 变频器的选型及参数设计

3．4．1 变频器的选型

3．4．2 变频器的主要参数设计

第4章 模拟量控制系统设计

4．1 传感器的介绍与选型

4．1．1 传感器的基础知识

4．1．2 传感器的基本特性

4．1．3 传感器的选型

4．2 模拟量控制模块的介绍与选型

4．2．1 模拟量控制模块的介绍

4．2．2 模拟量控制模块的选型

4．3 模拟量控制系统电路设计

4．3．1 模拟量控制模块电路

4．3．2 传感器与A／D模块的连接电路

第5章 PLC控制系统程序设计

5．1 PLC的系统构成及工作原理

5．1．1 PLC的结构

5．1．2 PLC的工作原理

5．2 PLC的选型与性能介绍

5．2．1 PLC的选型

5．2．2 PLC的技术指标

5．2．3 GX Works2编程软件的介绍

5．3 PLC的I／O分配与电路设计

5．3．1 PLC的I／O分配

5．3．2 PLC的外部电路

5．4 控制系统程序设计

5．4．1 控制系统总体设计

5．4．2 生产启停程序设计

5．4．3 自动与手动运行程序设计

5．4．4 变频器调速程序设计

5．4．5 特殊功能模块控制程序设计

第6章 人机界面设计

6．1 触摸屏的基本介绍

6．2 触摸屏的结构与工作原理

6．2．1 触摸屏的基本结构

6．2．2 触摸屏的工作原理

6．3 触摸屏的选型

6．3．1 触摸屏的型号

6．3．2 编程软件

6．4 画面设计

6．5 联合仿真

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文