公告信息：
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隨著國家基礎設施的不斷投入，城市建設的不斷發展，公路、橋梁、樓房的建造正以較快的速度進行，因而對混凝土生產的需求量逐漸增大。具有自動控制的混凝土攪拌站以其產品質量優良穩定、生產成本低、環保性能良好等特點，成為混凝土生產的主流。它不僅能生產出高質量的混凝土，而且能滿足不同工程的需求。
我們研制的混凝土攪拌站由計算機控制系統、操作臺及配電柜三部分組成。計算機控制系統以日本三菱FX2N-128系列PLC為控制核心，配合上位監控計算機和CB920配料儀表及現場稱量傳感器共同構成。現場傳感器采集的稱重信號經稱量儀表CB920傳送至PLC，由PLC根據操作指令和用戶配方對混凝土的整個配料拌和過程進行全面的控制。用戶可以通過監控計算機進行生產過程的控制和監視、系統參數設定、配方管理和統計報表打印等功能。同時，也可以脫離計算機監控系統，通過操作臺的控制面板來對整個配料過程進行控制。
1 系統硬件結構
系統硬件結構如圖1所示
攪拌站控制系統 攪拌站配料儀表
1.1監控計算機
為了保證整個控制系統的可靠性，我們選用研華工控機作為監控計算機（上位機）。采用RS-232通訊協議，將用戶配方通過RS-232接口傳送給PLC。工控機另接一臺EPSON300K24針打印機，用于打印統計報表。
1.2配料儀表及PLC
配料儀表采用高速、高精度的配料顯示儀表CB920，具有稱重功能、存貯功能、串行數據接口功能、并行輸入／輸出接口功能等。它將現場傳感器采集的稱重信號傳送至PLC，由PLC根據操作指令和用戶配方輸出開關量信號至中間繼電器，由中間繼電器驅動各種交流接觸器來驅動各種大功率的負載。如電機、攪拌機等。
1.3操作臺及配電柜
由空氣開關、接觸器、熱繼電器等組成的強電控制柜能實現各種設備電運轉的驅動和短路保護、電機過載保護。操作臺上，有自動／手動轉換開關、各種功能按鈕、開關、指示燈及急停按鈕。整個操作臺上的各種功能按鈕和開關組成了一個工藝流程模擬屏，自動操作時各種設備和生產流程由PLC控制，操作臺上的工藝流程模擬屏具有顯示設備的運行狀態的功能。手動操作時操作臺可用來調試設備或手動生產。
2 系統軟件設計
2.1上位機
上位機軟件在Windows NT環境下，采用組態王軟件6.0版編寫，實現全漢化用戶界面。程序由運行監控、參數設定、配方管理、物料管理、客戶管理、工程項目管理及各種統計報表打印等模塊組成。具有界面友好、操作簡單、功能強大等特點。
·運行監控：通過運行監控界面用戶可以在計算機屏幕上直觀地看到現場的生產運行情況。系統得電后，將“自動／手動”旋鈕轉至“自動”狀態，即可通過點擊此屏蔽上的“啟動”按鈕來啟動系統，進入自動運行。屏幕上將動態顯示各料斗中的配料量和其他設備如：皮帶、拌缸、螺旋機的運行情況。
·參數設定：參數設定界面主要目的是方便用戶對系統運行過程中的一些重要參數進行修改。包括各延時時間的設定。拌缸攪拌參數設定和配料參數的設定等等。此外，在參數設定界面中還包括了對秤的稱量范圍進行標定的功能。
·配方管理：在配方管理界面中，用戶可以根據需要來對配料過程中可能用到的配方進行“選擇”、“增加”、“修改”、“刪除”等一系列的操作。可預設和管理多達一萬個配方。
·物料管理：管理物料進料和進行物料用量統計。
·客戶管理：可進行用戶管理，記錄客戶信息、統計客戶混凝土用量等。供攪拌站管理人員使用。
·工程項目管理：可按工程項目進行管理，統計客戶的某一個工程混凝土用量等，供攪拌站管理人員使用。
·統計報表打印：統計報表打印功能主要方便用戶對運行過程中的歸檔數據，如生產記錄，配料詳細記錄和物料消耗情況進行打印輸出。
2.2下位機
下位機主要是由配料儀表及PLC組成。
配料儀表主要是通過儀表鍵盤設定一些參數，完成對各種物料的稱重。并同時將物料的凈重傳送給PLC。
可編程控制器PLC具有很強的抗干擾能力，可在各種惡劣的工業條件環境下工作。PLC內部采用了各種濾波，CPU與I/O光電隔離。它是整個控制系統核心。完成對自動配料系統控制方法的設計及實現。其控制流程見圖2
攪拌站控制系統 攪拌站配料儀表
由于料斗門或螺旋給料器的動作滯后和空中余料（沖量）的隨機變化，造成配料的誤差。為了保證配料精度，必須采取落差控制。所謂落差，簡單說就是從發出關閉命令開始、到秤穩定所增加了的物料重量。對于落差穩定的配料對象可以記錄下落差值，在下次配料過程中加以修正。對于落差不穩定且偏差較大時，可以用振動下料減小落差，再少量補料的方法。由于配料對象的不同，實現落差控制的方法也有許多，這是配料精度的重要環節。
本系統采用的落差控制方法是開關乒乓控制，理論上當采樣值與設定值相等時關閥門。實際控制要考慮落差的影響。
N+ △Nn-1×δ%≥Ns
其中N實際采樣值，△N上次落差值，δ%落差修正因子，Ns設定值。這是一種特殊的開關控制方法，△Nn×δ%類似微分環節，代表控制上的提前量。δ%是一個很重要的參數，根據不同控制對象要做適當的調整。△N要在上面不等式成立后取得。為了得到較準確
的落差值，需加適當的穩稱時間。
△Nn= Ns － N
在上面采用的方法控制精度還不夠理想時，可以增加補料控，即設定一個誤差允許范圍，在一次落差控制以后，落差值還大于誤差允許值時，取新的落差值再做一次落差控制。如此循環若干次，就能達到較理想的配料精度。
3提高可靠性的措施
為了提高系統的可靠性，在設計中采取了如下措施：
·工控機、配料儀表及PLC等弱電部分采用單獨供電。
·PLC的控制輸出及輸入信號采用隔離技術，有效防止外部干擾信號。
·交流接觸器全部安裝阻容吸收。
·中間繼電器線包全部安裝二級管吸收回路。
實踐證明以上措施是行之有效的，對保證系統正常可靠的運行起了很大作用。
4結束語
我們研制的這一套自動配料控制系統，由于使用的高可靠的PLC為核心及有效的自動配料控制方法，使系統的運行符合要求，已經應用在混凝土攪拌站，且運行穩定可靠。生產出的混凝土可滿足不同工程的需要。 -
混凝土攪拌站自動控制系統的研制
來源：環球糧機網發布時間：2015-02-10 13:43:23
