本科生畢業設計第I頁拌膠機控制系統PLC設計摘要隨著我國基礎設施建設及國家與地方對高速公路、鐵路、及縣鄉公路、城市建設的投資力度進一步加大，隨著通鄉達村公路的大規模修建、小城鎮建設大規模改造，各型混凝土攪拌機必將有廣闊的市場前景，為此作為設備制造單位如何提供質優價廉性能可靠，節能環保，維護方便的混凝土攪拌機，應用了西門子S7-300系列PLC完成該系統的控制。攪拌機控制系統的刨花由螺旋給料機供給，壓力傳感器檢測刨花量。膠由膠泵抽給，用電磁流量計檢測膠流量；刨花和膠要按一定的比率送到攪拌機內攪拌，然后將混料供給下一道工序蒸壓成型。刨花量和膠流量恒定，并有一定的比例關系。雙軸攪拌機采用雙軸對向攪拌，攪拌機的噴膠器使膠呈霧狀噴射到刨花中。該系統配備的混膠器可以使固化劑與膠在其中混合，而不是把固化劑加到調膠罐中。本系統具有攪拌均勻、施膠量低等功能。調膠系統采用PLC集中控制，PLC根據各部傳感器得到刨花的重量、含水率，來調整施膠量的固體含量。使施膠后的刨花含水率控制在理想的狀態上。這樣的優點是在生產線臨時停機時，可以避免膠的浪費。因此，為企業及國家節省了大量的資金和生產原料。關鍵詞：PLC；PID；S7-300；變頻器本科生畢業設計第II頁MixtheGumMachineControlSystemDesignBesedonPLCABSTRACTWithChinasinfrastructureconstructionandthenationalandlocaltothehighway,railway,highway,cityandcountyandtownshipgovernmentinvestmentintheconstructionofthetownshiptoincrease,withthelarge-scaleconstructionofvillagehighwayconstructionofsmalltowns,largescaletransformation,eachconcretemixerwillhavebroadmarketprospect,andthereforeasequipmentmanufacturingunithowtoprovidehighqualityandreasonablepricereliableperformance,energyconservationandenvironmentalprotection,maintenanceconvenienttheconcretemixer,theSiemensPLCapplicationseriess7-300seriestocompletethesystemcontrolPC.Mixercontrolsystembytwo-stagespiralfeedersupplypressuresensordetectionprocesses,quantity.Bygluepumpstoglue,gluewithelectromagneticflowmetertestflow；Particleandgluetoatacertainratetostirthemixer,andthenwillmixingsupplyaprocessunderautoclavetoshape.Paringquantityandplasticflow,andacertainconstantrelationshipofscale.Dualaxlemixerusedformixing,blendertofurtherthesprayadhesiveglueisanhazysprayintotheparticle.Therubbermixingsystemequippedwiththemachinecanmakecuringagentandtherubberinthemixof,ratherthanthecuringagentaddedtothegluetank.Thissystemhasastirwell,gluelowquantityfunction.AdjustablegluesystemUSESPLCcentralizedcontrol,PLCaccordingtogettheweightofeachsensorpre-press,moisturecontent,toadjusttheamountofgluesolidcontent.Makeglueofmoisturecontentinpre-pressaftercontrolidealstate.Suchadvantagesinproductionlineistemporary,canavoidgluewhenstopwaste.Therefore,theenterpriseandgovernmenttosavealotofmoneyanrawmaterial.keywords：PLC；PID；S7-300；FrequencyConverter本科生畢業設計第III頁目錄摘要.IAbstract.II1緒論.12拌膠機控制系統的設計方案.42.1控制系統的工藝過程及控制要求.42.2系統的控制方案.52.3基于PLC的拌膠機控制系統的特點.72.3.1施膠機具有如下主要特點.72.3.2拌膠機對比傳統拌膠系統特點.73PLC技術概述.83.1PLC的基礎知識.83.1.1可編程控制器.83.1.2PLC的結構.93.1.3PLC的特點.103.1.4PLC的基本功能.113.1.5PLC軟件系統.123.1.6PLC的發展趨勢.133.2西門子S7-300軟件概述.133.2.1西門子S7-300系列PLC的一般特性.133.2.2西門子S7-300系列PLC的基本硬件組成.153.2.3STEP7-V5.4(西門子S7-300編程軟件).174攪拌機硬件系統設計.194.1PLC的選型.194.2控制系統的儀表選用.215攪拌控制系統軟件設計.235.1可編程控制器在模擬量閉環控制中的應用.235.1.1PID控制器的數字化.23本科生畢業設計第IV頁5.1.2回路輸入輸出變量的轉化與標準化.265.2攪拌機系統程序流程圖.27總結.28致謝.29參考文獻.30附錄:程序.31本科生畢業設計第1頁1緒論刨花板又稱碎料板，是將木材加工剩余物、小徑木、木屑等物切削成一定規格的碎片，經過干燥，拌以膠料，硬化劑、防水劑等，在一定的溫度、壓力下壓制成的一種人造板。定向刨花板是刨花板新品種之一，刨花鋪裝成型時，將攪拌刨花板按其纖維方向縱行排列，從而壓制成的刨花板。這種刨花板的形狀要求長寬比較大，而厚度比普通刨花板的刨花略厚。定向鋪將的方法有機械定向和靜電定向。前者適用于大刨花定向鋪裝，后者適用于細小刨花定向鋪裝。定向刨花板表面覆以鋸末、碎屑等細料，芯部充以定向刨花的結構板材。該板為五層結構：上下兩表層細料，中間兩層縱向定向刨花，芯層橫向定向刨花。板坯可在連續式多頭成型機上一次鋪裝。可作板式家具的承載構件（側主板、擱板等）。由于定向刨花板在某一方向具有較高強度的特點，可以按照膠合板的構成原理，使定向的表層刨花與定向的芯層刨花互相垂直交錯，形成三層以至五層結構定向刨花板。其性能與膠合板相似，常代替膠合板做結構材使用。這是一種新型結構板，在充分利用小徑材、速生材，提高木材利用率等方面，有其廣闊的前景1。隨著科學技術的迅速發展，工業生產對自動化程度的要求越來越高，對工業控制的方便性，高效性及準確性提出了更高的要求。隨動系統是生產過程中重要的控制環節，所謂的隨動系統是指當某參數量的變化規律為無法預先確定的時間函數時，其被控量能夠以一定的精度跟隨參量變化的控制系統，它在化工、冶金、輕工等行業的控制系統中廣泛存在。PC或PLC即可編程序控制器，是在集成電路、計算機技術基礎上發展起來的一種新型工業控制設備，具有功能強、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優點，被廣泛應用于自動化控制的各個領域，并成為實現工業自動化的支柱產品。近年來，國內在PC技術與產品開發應用方面的發展也很快，除許多從國外引進的設備、自動化生產線外，國產的機床設備已越來越多的采用PC控制系統取代傳統的繼電器、接觸器控制系統。國產化的小型PC性能也基本達到同類國外產品的技術指標。目前PC已廣泛用于冶金、化工、輕工、電力、建筑、交通、運輸等各個行業。隨著PLC功能模塊及控制指令的完善，在隨動控制系統中替代了常規的繼電器件及儀表控制，使隨動系統更加準確，靈活，且故障率低，因此以PLC為核心的隨動系統到了越來越廣泛的應用。本科生畢業設計第2頁工剩余物、小徑木、木屑等切削成一定規格的碎片，經過干燥、拌以膠料、硬化劑、防水劑，在一定的溫度下壓制而成的一種人造板材。論文在簡單介紹PLC的基礎上，通過分析控制系統的要求，采用了PLC的功能模塊，設計了以PLC為核心的隨動控制系統，系統的控制均采用可編程序控制器實現。本文所設計的系統的PLC控制的攪拌機控制系統2。普通刨花板的強度沒有同規格的膠合板強度高，但制造膠合板所使用的原木質量要求較高，并且木材利用率較低。因此，在刨花板生產中開辟了一個新的分支，這就是采用特殊的加工工藝，用細徑劣質材制造出具有定向結構的高強度新型刨花板，即定向刨花板。定向刨花板（OrientedStrandBoard,縮寫OSB）是20世紀70年代在歐美發展起來的一種新型木質人造板材，它以小徑材、間伐材、木芯等為原料，通過專用設備加工成長40mm100mm、寬5mm20mm、厚0.3mm0.7mm的長條刨花，再經干燥、施膠、鋪裝、熱壓成型的一種人造板。定向刨花板在我國生產和銷售約有十年時間，但發展速度比較緩慢，而在歐洲、北美、韓國、日本等地發展迅速，具有較大的市場。OSB的生產工藝過程為：小徑木運入工廠貯存于楞場圓筒式剝皮機金屬探測沖洗刨片濕刨花料倉氣流式圓筒干燥機圓綱篩選機面層和芯層干料倉定量秤滾筒式攪拌機定向鋪裝線（截斷）檢測熱壓（截斷）(鋸邊)冷卻(砂光)檢驗包裝入庫。定向刨花板的特點：1、原料來源廣，價格低定向刨花板的原料主要為軟質針葉材、闊葉材的小徑木、撫育間伐材等，如桉樹、杉木、楊木間伐材等，來源廣泛，價格一般在每立方米250-350元。在天然林資源日益匱乏、大徑材減少的情況下，人造板的原料將逐漸轉向依靠人工速生林以及對小徑材的充分利用，定向刨花板符合這種趨勢。2、產品性能優良定向刨花板保持了木材縱向強度大、尺寸穩定性高的天然優越性，同時克服了木材的某些先天不足，如幅面小、有節疤缺陷等。定向結構刨花板線膨脹系數小，穩定性好，握釘力較高，縱向抗彎強度比橫向抗彎強度高得多，可用作結構材料。本科生畢業設計第3頁3、產品用途廣泛從加工性能、加工質量、使用壽命、經濟效益等方面衡量，定向結構刨花板是家具制造、室內裝修的理想材料；在車船制造等方面，定向刨花板也能得到很好的使用，可用于車廂壁板、地板、隔板等；定向刨花板還可用于包裝板、音箱、箱包的內襯板、工藝品等3。本科生畢業設計第4頁2攪拌機控制系統的設計方案2.1控制系統的工藝過程及控制要求定向刨花板生產工藝：普通刨花板是以小徑木、枝椏材、木材加工剩余物、非木質農作物剩余物等為原料，經刨花制備、干燥、鋪裝成型熱壓等工段而制成的一種人造板。產品可用于家具、建筑、包裝、車輛和船舶內部裝修，以及經二次加工可制作飾面刨花板等等。以下是各工段工藝流程的簡單說明：1、備料工段刨花板生產線原料經削片、篩選后送到木片料倉進行過渡儲存。木片經運輸機送到刨片機中進行刨花制備，制備后的刨花經運輸機送到濕刨花料倉中進行過渡儲存。2、干燥分選打磨工段濕刨花經運輸機送到轉子式刨花干燥機進行干燥，經過干燥的刨花通過刨花分選（篩選）合格的芯層干刨花經運輸機被送往芯層干刨花料倉過渡儲存。過大的刨花經打磨機打磨后被送往表層干刨花料倉過渡儲存。3、調膠樹膠施膠工段合格的表芯層干刨花經運輸機、刨花計量料倉分別計量后送到拌膠機中，同時調供膠工段將工藝所要求的膠液送到拌膠機中，刨花和膠液在表芯層拌膠機的充分攪拌下，達到均勻混合充分施膠的效果。4、鋪裝熱壓成型工段(年產3萬以上生產線）施膠后的刨花經皮帶運輸機送至機械分級鋪裝機，由機械分級鋪裝機組鋪裝出均勻平整的板坯。板坯經永磁除鐵器、預壓機、縱向鋸邊機、橫截鋸、加速運輸機、稱重運輸機和儲存運輸機、裝板運輸機等工序送到裝板機的裝機吊籠中，由裝機吊籠將板坯送到多層熱壓機中進行熱壓成型，經多層熱壓機熱壓成型的毛板同時由裝板小車托盤推到卸板機中。5、后處理工段停留在卸板機中的毛板經卸板運輸機送至冷卻進板運輸機，由冷卻進板運輸機送到涼板機中進行冷卻。在涼板機中停留（冷卻）后的毛板由冷卻出板運輸機送到縱橫裁邊截斷機進行裁邊分割，最后經干板運輸機運至升降臺堆垛。本科生畢業設計第5頁6、后期加工主要包括對從熱壓機中取出的板材進行冷卻、裁邊、砂光、檢驗、分等、修補等加工。冷卻處理可在封閉的裝置內采用強制通風的方法，也可用自然通風冷卻。目前常用的冷卻設備是星形冷卻器。裁邊就是將毛邊板鋸成符合尺寸要求的成品，使用的設備多為縱橫聯合鋸邊機。砂光能夠減少板的厚度公差，消除板面缺陷，使板面光潔，便于使用和進行表面裝飾。目前多用寬帶式砂光機進行砂光處理。砂光后的板材經過分等、檢驗，對裂縫、鼓泡等缺陷進行修補后，就可送入成品倉庫。刨花由螺旋給料機供給，壓力傳感器檢測刨花量。膠由膠泵抽給，用電磁流量計檢測膠流量；刨花和膠要按一定的比率送到攪拌機內攪拌，然后將混料供給下一道工序蒸壓成型。