楊帆

摘要：隨著我國十二五計劃的推廣國內(nèi)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(chǎn)行業(yè)，因此對攪拌機(jī)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(yè)強(qiáng)國相對比我國的工業(yè)水平還存在巨大的落差，因此政府加大了對民辦企業(yè)的扶持力度，大力推動科技的進(jìn)步，努力縮小我國與發(fā)達(dá)國家之間的差距。

實踐結(jié)果表明，本文所設(shè)計的基于PLC的攪拌機(jī)控制系統(tǒng)具有精度高、效率高、控制效果優(yōu)越等特點，減少了在惡劣的施工環(huán)境的工作，保證了工人的人身安全。同時，提高了工業(yè)生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)和社會收益。

關(guān)鍵詞：智能控制;PLC;攪拌機(jī);車載

1 緒論

隨著十二五等強(qiáng)國計劃的實施，國內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)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(jī)已成為現(xiàn)代施工不可缺少的一部分，過去的攪拌機(jī)核心是繼電器，響應(yīng)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(jìn)的可編程控制器來修改傳統(tǒng)的繼電器控制方式，大大提高了控制的靈活性和安全系數(shù)。智能攪拌機(jī)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(tài)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(yè)生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)和社會收益。

本文通過近年來國內(nèi)外智能攪拌機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀以及發(fā)展前景的進(jìn)行詳細(xì)的考慮分析，設(shè)計PLC多檔位攪拌機(jī)，對原料攪拌的更加充分，為了攪拌機(jī)的有效運行，料艙內(nèi)的頁面達(dá)到指定高度時，接收器會收集到當(dāng)前信息并且將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿觞c信號傳輸?shù)娇刂浦行?，智能中心對接受到的信號進(jìn)行分析同時對電磁閥門等控制裝置下達(dá)任務(wù)。對控制系統(tǒng)的硬件需求進(jìn)行分析，選用適合本系統(tǒng)的硬件設(shè)備，設(shè)計符合控制要求的主電路和控制電路。

2 智能攪拌機(jī)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(zhuǎn)，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?shù)墓橇隙分?。原料倉將原料通過的各種計量加入料斗中，輸送機(jī)將水和添加的劑泵料倉中，然后對各種原料的配比進(jìn)行測算，測算結(jié)果正常下，出料口打開，攪拌機(jī)在短時間內(nèi)不反應(yīng)，接著開始進(jìn)行工作，將主機(jī)的混凝土的混合物排料口排的入攪拌機(jī)中，完成一個工的作周期。

先要確定智能攪拌機(jī)的社會地位，這是工程上的應(yīng)用，然后PLC的工作性質(zhì)就比較好，PLC要對占空比進(jìn)行掃描，項目的表現(xiàn)不宜居，干凈清晰 對于單片機(jī)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(qiáng)，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(hù)比MCU更方便更合適，并且MCU的穩(wěn)定性和PLC的穩(wěn)定性根據(jù)比較和經(jīng)驗是壟斷的，以PLC為控制器的智能攪拌機(jī)的設(shè)計非常的實用。

3 智能攪拌機(jī)的設(shè)計

控制的工具是變頻器，驅(qū)動的方式和驅(qū)動過程中的安全設(shè)計。以上是本章主要說明的設(shè)計點。使用轉(zhuǎn)角驅(qū)動器，性能可以滿足攪拌機(jī)的需求，同時，其建造和維護(hù)成本低，符合實際情況就可以滿足平穩(wěn)安全運行，確保攪拌機(jī)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(shè)計，設(shè)備安裝操作和維護(hù)保養(yǎng)服務(wù)來編寫文字和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)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(shè)備成本，也要考慮從手動控制到自動控制，從仿真到微機(jī)控制的新技術(shù)產(chǎn)品，通過一個或多個實現(xiàn)功能，使系統(tǒng)完善。

在本文中，工業(yè)控制系統(tǒng)的改善升級須盡可能的利用舊系統(tǒng)中的元器件。對于視覺感管頁面操作模式更應(yīng)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(tǒng)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(jìn)行歸納總結(jié)的天賦。

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

4 系統(tǒng)總體設(shè)計要求

三個傳感裝置：SL1為高位傳感設(shè)備，SL2為中位傳感設(shè)備，SL3為底位傳感設(shè)備，當(dāng)液位達(dá)到某傳感設(shè)備位置時，該傳感設(shè)備就會發(fā)出“是”信號，如果低于傳感設(shè)備位置，傳感設(shè)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(shè)計。電動機(jī)M是整個設(shè)計的動能中心，當(dāng)其運行時，開始攪拌原料。停止后，攪拌機(jī)工作同時暫停。

沒有工作的時候：電動機(jī)不進(jìn)行使用，容器內(nèi)沒有任何的原料，各閥門的未開，傳感的設(shè)備SL1等于SL2等于SL3為“不”狀態(tài)，攪拌的電動機(jī)M同樣是“不”狀態(tài)。

操作流程：當(dāng)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(dāng)傳感的設(shè)備SL3被液面覆蓋時，SL3為打開的狀態(tài)，A的原料繼續(xù)注入艙內(nèi)，直到液位達(dá)到SL2，SL2同樣為打開狀態(tài)，也就是說關(guān)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(dá)SL1時，閥門T2關(guān)閉，電動機(jī)開始的運行，60秒后，觀察原料是否的均勻，達(dá)到要求的攪拌停止，電動機(jī)的關(guān)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(guān)閉，系統(tǒng)按程序開始下一循環(huán)，如果在操作過程中，不小心按下暫停開關(guān)，工作狀態(tài)依舊不會退出，等到當(dāng)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(jī)都停止的在初始狀態(tài)。

5 實驗仿真及數(shù)據(jù)分析

該系統(tǒng)采用上午網(wǎng)絡(luò)激勵函數(shù)的樣本的選擇和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)選擇，采用Sigmoid函數(shù)，考慮到訓(xùn)練學(xué)習(xí)率的初值選擇的為0.1，動量系數(shù)的選擇為0.95，最大的訓(xùn)練數(shù)設(shè)置為10000。

數(shù)據(jù)預(yù)處理的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于具體的配料控制的問題，原始的數(shù)據(jù)的訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)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(dá)法，其結(jié)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(shù)據(jù)會的導(dǎo)致神經(jīng)元飽和，因此預(yù)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(jī)的配料控制模擬的材料質(zhì)量，訓(xùn)練的精度和收斂的速度的結(jié)果是基因的算法，在優(yōu)化的仿真中，不難看出使用優(yōu)化后的基因算法加藥和智能控制系溫床統(tǒng)的混凝土攪拌站誤差補(bǔ)償違法處罰精度在0.1%?0.8%的土壤變化中，變化的熱風(fēng)槍原因是直徑和物料尺寸均勻，而無法尺寸的補(bǔ)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。

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（作者單位：河北科技學(xué)院）