探索混凝土搅拌站智能控制系统

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1、中南大学硕士学位论文混凝土搅拌站智能控制系统姓名：艾小松申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：黄挚雄20080523摘要随着铁路客运专线等国家一系列重点工程和各省市地方基础设施建设工程的相继启动，施工工艺标准随之逐步提高，．极大刺激混凝土需求市场，同时对混凝土搅拌站控制系统也提出了更高的要求。然而与发达国家相比，我国混凝土搅拌站控制系统的研究在稳定性和配料精度方面都存在很大的差距，因此急需研制开发高精度、智能型的搅拌站控制系统。针对以单片机为核心的自动控制系统存在的配料误差大、精度低、故障率高、界面人性化不足等问题，本文运用神经网

2、络算法与遗传算法相结合对系统配料误差进行补偿，设计出全新一代的混凝土智能控制系统。首先对混凝土搅拌站的发展、生产工艺、控制系统的国内外现状等进行了全面论述，并对生产混凝土过程进行建模和对其产生配料误差的原因进行分析；然后运用基于遗传算法改进的神经网络算法对混凝土配料过程误差进行补偿；最后以工控机和PLC为核心，配以高性能的数字模块化外设组成的一体化计算机多级自动控制系统；上层监控系统采用了基于数据库技术的系统软件，实现了信息共享；还采用组态王软件设计了更加生动和人性化搅拌站操作监控界面。最终实现了对混凝土搅拌站整个生产过程的集成自动控制。实践结

3、果表明，本文所设计的混凝土搅拌站智能控制系统提高配料的精度，满足和贴近实际工程的高精度、高速度和高智能化配料需要，对混凝土搅拌站控制系统的更新换代有很大的社会意义和推广价值。关键词：混凝土搅拌站，人工神经网络、BP算法、遗传算法、PLC、组态软件ABSTRACTTherequirementsofconstructionprocessstandardareincreasinglyrigidwiththenationalkeyprojectsofspecialrailwaylineandsomemunicipalinfrastructurecons

4、tructionsimplementedgradually．Demandsofconcreteareincreasedgreatlyandhighperformancesforautomationcontrolsystemofconcretemixingstationarerequiredcorrespondingly．However,thereisagreatgapinstabilityandproportioningprecisionbetweentheresearchonconcretebatchingcontrolsysteminour

5、countryandthatinadvancedcountries，SOahighprecisionandintelligencemixingcontrolsystemisdevelopedeagerly．Inthispaper,onebrand·newgenerationalandintelligencecontrolsystemofmixingstationsonthebasisofANNandGAcompensatingsystemproportioningerrorispresented，intermsofthefactsthatthe

6、currentappliedconcretemixingstationswithsinglechipcorecontrolsystemhavetheoccurrenceofbigproportioningerror,lowmeasurementprecision，highmalfunctionrateandhelackoffriendlyhumaninterface．Atfirst，itgivesacomprehensiveintroductionaboutthedevelopmentandproducingflowofconcrete—mix

7、ing-station，thehomeandoverseasstatusquaofitsautomationcontrolsystem．Whilethemathematicsmodelisestablishedduringtheproductionprocessofconcreteandthereasonswhyproportioningerrorisproducedareanalyzed．ThenimprovedANNisappliedtocompensateproportioningerroronthebasisofGA．Atlastthe

8、multiplelevelcomputercontrolsystemonthebasisofPLCisformed．Theuppermonitorin