車載攪拌機系統設計研究

楊帆

摘要：隨著我國十二五計劃的推廣國內的對建筑材料的需求與日俱增，對混凝土等一系列建筑材料的要求也越來越高，極大地刺激了我國房地產行業，因此對攪拌機等工地施工器材也有了更高水平的要求。但是，與國外美國，德國等工業強國相對比我國的工業水平還存在巨大的落差，因此政府加大了對民辦企業的扶持力度，大力推動科技的進步，努力縮小我國與發達國家之間的差距。

實踐結果表明，本文所設計的基于PLC的攪拌機控制系統具有精度高、效率高、控制效果優越等特點，減少了在惡劣的施工環境的工作，保證了工人的人身安全。同時，提高了工業生產的自動化水平，大大提高了工人的時間利用率，完成推廣實用可以帶來良好的經濟和社會收益。

關鍵詞：智能控制;PLC;攪拌機;車載

1 緒論

隨著十二五等強國計劃的實施，國內房地產行業競爭日益激烈，對施工的安全性以及高效率都提出來要求，智能攪拌機已成為現代施工不可缺少的一部分，過去的攪拌機核心是繼電器，響應速度慢，可靠性過低，不符合要求為克服以上劣勢，目前使用更先進的可編程控制器來修改傳統的繼電器控制方式，大大提高了控制的靈活性和安全系數。智能攪拌機的核心改為PLC后，使得控制的靈活性和安全可靠性以及工作狀態下的高效性都得到了極大的提升，解決了在天氣以及人為條件下的難以施工問題，保證了工人的人身安全。同時，提高了工業生產中的自動化水平，提高了人力資源的利用率，完成推廣實用可以帶來良好的經濟和社會收益。

本文通過近年來國內外智能攪拌機發展的現狀以及發展前景的進行詳細的考慮分析，設計PLC多檔位攪拌機，對原料攪拌的更加充分，為了攪拌機的有效運行，料艙內的頁面達到指定高度時，接收器會收集到當前信息并且將其轉變為弱點信號傳輸到控制中心，智能中心對接受到的信號進行分析同時對電磁閥門等控制裝置下達任務。對控制系統的硬件需求進行分析，選用適合本系統的硬件設備，設計符合控制要求的主電路和控制電路。

2 智能攪拌機原理

將骨料從儲的料箱中逐一排入計的量料斗，然后分別或的累計計量。測量完的成后，皮帶開始運轉，物料被的排放到始終運行的傾斜皮帶中。傾斜的皮帶會將額測得的骨料送入屋頂的骨料斗中。原料倉將原料通過的各種計量加入料斗中，輸送機將水和添加的劑泵料倉中，然后對各種原料的配比進行測算，測算結果正常下，出料口打開，攪拌機在短時間內不反應，接著開始進行工作，將主機的混凝土的混合物排料口排的入攪拌機中，完成一個工的作周期。

先要確定智能攪拌機的社會地位，這是工程上的應用，然后PLC的工作性質就比較好，PLC要對占空比進行掃描，項目的表現不宜居，干凈清晰 對于單片機的安全性，安全性是工程中要考慮的首要因素，PLC也完全可以勝任，相反，PLC的安全性更強，抗干擾性更好。

最后是兩者的使用的性能符合實際，PLC完成后后期的維護比MCU更方便更合適，并且MCU的穩定性和PLC的穩定性根據比較和經驗是壟斷的，以PLC為控制器的智能攪拌機的設計非常的實用。

3 智能攪拌機的設計

控制的工具是變頻器，驅動的方式和驅動過程中的安全設計。以上是本章主要說明的設計點。使用轉角驅動器，性能可以滿足攪拌機的需求，同時，其建造和維護成本低，符合實際情況就可以滿足平穩安全運行，確保攪拌機本身運作。

國家通常在電氣自動化工程的基本圖形符號（GB4728）上使用思想過程設計，設備安裝操作和維護保養服務來編寫文字和其他相關標準和規范，對于方案的編寫，我們需要著重注意安全性與可靠性，其次減少設備成本，也要考慮從手動控制到自動控制，從仿真到微機控制的新技術產品，通過一個或多個實現功能，使系統完善。

在本文中，工業控制系統的改善升級須盡可能的利用舊系統中的元器件。對于視覺感管頁面操作模式更應與改造前相大致相同，這樣可以使用操作人員快速熟悉。故改完后的系統要求可靠性要高。視覺感官頁面相似，擁有將收集到的信息進行歸納總結的天賦。

主電路的最主要的組成是控制電動機，為了控制電動機的穩定運行我們需要工業380V用電。同時為了安全起見采用三相交流電。

4 系統總體設計要求

三個傳感裝置：SL1為高位傳感設備，SL2為中位傳感設備，SL3為底位傳感設備，當液位達到某傳感設備位置時，該傳感設備就會發出“是”信號，如果低于傳感設備位置，傳感設備就將不運行。

三個電磁閥門的作用：電磁們T1是為了A原料的添加，電磁閥門T2為控制B原料的添加，T3則是為了AB混合原料C的卸載而設計。電動機M是整個設計的動能中心，當其運行時，開始攪拌原料。停止后，攪拌機工作同時暫停。

沒有工作的時候：電動機不進行使用，容器內沒有任何的原料，各閥門的未開，傳感的設備SL1等于SL2等于SL3為“不”狀態，攪拌的電動機M同樣是“不”狀態。

操作流程：當M開始的工作時，第一步按下啟動的按鈕，打開閥門T1A原料開始加入艙中，當傳感的設備SL3被液面覆蓋時，SL3為打開的狀態，A的原料繼續注入艙內，直到液位達到SL2，SL2同樣為打開狀態，也就是說關閉的閥門T1停止加入A原料，打開的閥門T2，B的原料開始的加入的倉，液位的到達SL1時，閥門T2關閉，電動機開始的運行，60秒后，觀察原料是否的均勻，達到要求的攪拌停止，電動機的關閉，閥門的T3開啟，混合的原料C放入。等待的液體低于SL3的時，五秒后，C的原料全部放出倉，閥門的T3關閉，系統按程序開始下一循環，如果在操作過程中，不小心按下暫停開關，工作狀態依舊不會退出，等到當前周期程序運行完畢后要做才能夠暫停，換言之，不管怎樣操作攪拌機都停止的在初始狀態。

5 實驗仿真及數據分析

該系統采用上午網絡激勵函數的樣本的選擇和神經網絡的參數選擇，采用Sigmoid函數，考慮到訓練學習率的初值選擇的為0.1，動量系數的選擇為0.95，最大的訓練數設置為10000。

數據預處理的智能神經網絡被應用于具體的配料控制的問題，原始的數據的訓練網絡中，不同的變量往往處于不同的計量單位，如時間，重量等，量級差也大，例如，因為時間通常在1.0分鐘至2.5分鐘之間，而傳感器的測量的重量變化通常在50千克至1800千克之間。

采用S型曲線表達法，其結果在（0，1）或（1，1），特別是在外部 該范圍的值是所需的輸出，原始數據會的導致神經元飽和，因此預處理歸一化處理（Noralization）是最常用的方法，[0，1]間隔是基于線性變換的。

分析和比較中可以看出，混凝土攪拌機的配料控制模擬的材料質量，訓練的精度和收斂的速度的結果是基因的算法，在優化的仿真中，不難看出使用優化后的基因算法加藥和智能控制系溫床統的混凝土攪拌站誤差補償違法處罰精度在0.1%?0.8%的土壤變化中，變化的熱風槍原因是直徑和物料尺寸均勻，而無法尺寸的補償 在砂處理過程中相對于其他去不均勻的高精度材料明顯。

參考文獻：

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（作者單位：河北科技學院）