基于S7-1200PLC的车辙测试系统设计(任务书,开题报告,论文说明书14000字)
摘要
路面检测装置的革新，为快速化发展的道路基础设施建设奠定了基础，我国的路面建设速度高举世界前列，与此相对应的便是车辙测试仪的高精度化和简易化。基于S7-1200PLC的车辙测试系统针对沥青稳定度测定的产品，是一种以使用环境和场合为依据的自动化检测装置，机械部分在加工精度和抗疲劳强度方面都有严格的筛选，控制系统实现数据实时性采集和控制过程的实时监控。对比国内的市场调研数据分析，不难看出目前时常出现的车辙检测装置在测量精度、实时性和自动化程度方面性价比不高，很难满足现实生活生产中的工作要求，基于这一基本事实，该课题从现实生产需要出发，采用PLC自动化控制系统，不仅将实验中的位移变形量数据进行实时采集，还可以对整个检测设备进行实时监控。其采用PLC控制，具有操作方便，易于实现，测量精度较高的优点，在整个车辙系统的设计过程中本着达到预期要求，节约资源成本的原则，既满足了现实生活中的切实需要用又满足国家对道路建设检测质量的标准。车辙测试系统操作在一个坚固结实的试验架上，在实验室条件允许的前提下，模拟户外夏天高温湿热天气，采用PID控制将整个实验设备环境温度控制在60摄氏度左右。
关键词：自动化、PLC、车辙测试、温度控制
Abstract
The renovation of the road surface detection device for the rapidness development laid a solid foundation for the construction of road infrastructure and one of the world's highest road construction speed is exalted in our country, and the corresponding is rutting test instrument of high precision and easy. The rut test system based on s7-1200plc is an automatic product with mechanical precision processing technology, data collection and real-time control technology for measuring the stability of asphalt. It is found that the current rut test system has poor real-time control, low automation level and high price. The rut test system designed by us adopts PLC control to realize real-time observation of experimental data and experimental equipment. It adopts PLC control, have convenient operation, easy to implement, the advantages of high measuring precision, in the whole rutting system in line with the expected requirements of the design process, the principle of saving resource cost, satisfy the real need to use in real life and meet the national standards for the quality of road construction detection. Rutting test system operating in a solid test rack, on the premise of laboratory conditions allow, simulated outdoor summer high temperature hot and humid weather, using PID control to control the whole experimental equipment environment temperature of 60 degrees Celsius.
Key words: automation, PLC, rut test, temperature control
2.1 车辙测试系统的实验要求
按照国家指定的检测标准，需要在实验室模拟仿真出现实环境，测试出沥青颗粒的位移变形量数据来判别路面沥青材质的质量级别。
根据实验指导任务书，要求沥青试验样品要在恒温室内进行测试，恒温室温度保持在60 0.5℃.实验中需要完成钢轮和汽车轮胎两种测试，两种轮胎参数如下：
钢轮各项参数：
外径尺寸：Φ203.2mm，宽度47mm。 竖向加载载荷：705 4.5N。
碾压方式：以正弦方式碾压。 往返速度：50次/min。
最大碾压速度：0.305m/s。
钢轮实验的模具尺寸：320mm×260mm×100mm（长×宽×高）
压实板尺寸：257mm×89mm×13mm（长×宽×高）
汽车轮胎各项参数：
轮胎压强：600 30KPa。 滚动载荷：5000 50N。
碾压速度：60次/min 6次/min。 轮胎距离试样距离：410 5mm
汽车轮实验的模具内部尺寸：
5000mm×180mm×50mm或5000mm×180mm×100mm，所有尺寸偏移量不超过 2mm，能承受住测试环境，不变形。
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题研究意义 1
1.3 国内外发展现状 2
第二章 S7-1200PLC车辙测试系统总体设计要求 3
2.1 车辙测试系统的实验要求 3
2.2 车辙测试系统的设计要求 3
2.2.1 变形量测量要求 3
2.2.2 温度测量要求 3
2.2.3数据采集要求 3
2.2.4 试验架要求 4
2.3 PLC的选型 4
2.3.1输入输出点的估算 4
2.3.2 存储器大小估算 5
2.3.3 PLC机型的选择 5
2.3.4 PLC接线图 6
2.4 传感器的选型 6
2.4.1位移传感器的选型 7
2.4.2温度控制装置 8
2.5 光电开关的选型 8
2.6 三相异步电动机的选型 9
2.6.1选型方法 9
2.7 步进电机的选型 10
2.8 变频器的选型 10
第三章 S7-1200PLC车辙测试系统总体方案设计 12
3.1 车辙测试系统的控制原理 12
3.2 车辙测试系统控制系统设计流程图 13
3.3 车辙测试系统控制系统设计过程 14
第四章 S7-1200PLC车辙测试系统的外围设备 16
4.1 控制装置 16
4.2 安全电路 16
4.3 气流系统 17
4.4 恒温浴 17
第五章 S7-1200PLC车辙测试系统程序设计 18
5.1 PLC编程简介 18
5.2 PLC程序设计步骤 19
5.3 车辙测试系统动作流程 19
5.4 车辙测试系统的梯形图设计 20
5.4.1钢轮实验程序设计 20
5.4.2 汽车轮实验程序设计 22
5.5程序调试和运行结果 23
5.5.1钢轮实验调试 23
5.5.2汽车轮胎实验调试 26
总结 28
参考文献 29
致谢 30
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