新型搅拌站控制系统

  ( 1) PLC 作为现场控制部分, 在整个系统控制中起重要作用。选用GE Fanuc 系列中的90-30系列PLC。 90-30 系列PLC 是由一系列控制器、 输入输出模块和各种专用模块构成, 该系列PLC 成本低, 性能高, 并且提供了先进的编程特性, 易于组态, 便于安装, 能方便地取代从搅拌站控制系统的继电器到复杂的中型自动化应用系统。

  90-30 系列的CPU具有强大的功能, 如内装PID, 结构化编程, 中断控制, 间接寻址及各种功能模块, 能完成复杂的操作, 而且它有功能很强的特殊模块可供选择, 包括轴定位模块, 高速计数器模块, BASIC 和 C 语言协处理器模块及Genius 通讯模块, 此外, 它还具有开关量I/ 0 和模拟量I/ 0 丰富、 启动简化和故障自诊以及容易与其他PLC、 计算机集成一体的特性。

  ( 2) 上位工控机采用西门子( Siemens) 公司生产的PC670 系列工业控制计算机( 每一部件**通过96 h 的不间断检测, 一般为24 h) , 与PLC系统进行数据传送和交换, 将外部输入的参数写入PLC 系统, 也可将PLC 系统内部数据读入工控机。
  ( 3) 电子称重系统由承重和传力机构、 称重传感器、称重变送器、 电子测量显示仪表和电源等部分组成, 其中称重传感器及其变送器是电子秤的核心。采用低端TSB 型称重传感器, 它虽然精度较低, 但结构紧凑、 安装方便、 性价比较高, 同时, 基于DBZ-3 型变送器的功能电子秤采用了数字化技术, 集成度高, 而且具有自动回零功能, 方便操作。
  ( 4) 打印机选用 EPSON300K 24 针打印机,连接于工控机, 用于打印报表和票据。
  ( 5) 其他电器元件: 给PLC 系统提供输入信号, 执行PLC 系统的输出, 控制电机的起动与停止。
  系统的硬件设计满足骨料、水泥称量的精确度小于1%, 水称量的精确度小于0. 5%, 添加剂称量的精确度小于0. 1%。

  下位机( 可编程逻辑控制器) 程序采用 Windows 操作系统下的GE Fanuc 通用PLC 梯形图编程软件Versa pro 作为开发工具, 进行程序的在线或离线检查、 调试、 监控等操作, 以方便可靠地实现对搅拌站的现场控制。PLC 需要采集各秤的重量信号及其他传感器和行程开关提供的开关量信号, 并对此进行处理后, 输出对电磁阀、 电动机等各执行机构的控制信号。

  根据工作流程的要求, PLC 控制程序执行输出动作时, 计算机必须已经处于数据的采集与处理状态, 因此, 需要设定内部辅助继电器标志。只有当计算机复位该标志时, PLC 才能确认计算机已处于所要求的状态, 否则必须关断所有输出负载, 进入等待。
  同理, 结束时, 判断停止条件: 所有门、 所有阀均己关闭; 集料斗和秤斗均为空; 本批搅拌结束且PLC 无输出动作等。
   上位机( 工控机) 采用功能强大、 界面友好的iFix 组态软件, 利用标准OPC 接口实现了iFix 与GE Fanuc 的90-30 系列PLC 的连接与通信, 同时通过VBA 用数据库来管理数据, 利用人机界面提供的图形对象显示和监控数据。整个系统将搅拌站的生产过程与管理紧密地结合起来, 以实现搅拌站整个混凝土生产、 控制和管理的自动化。

  上位机采用面向工作流程的设计方法, 以图形方式表达整个搅拌站的供料系统和搅拌过程。作为上位机软件系统的控制台, 监控程序可以根据系统的不同结构组成、 更改系统可视化控制台显示图形。

  在系统控制台中显示当前系统的运行状态, 便于工作过程的监控。 整个系统应具有良好的人机交流方式、直观方便的用户界面( 比如各种操作均由中文菜单提示完成, 无需复杂的键盘操作, 大限度地减少汉字输入的操作等) , 以实现整个生产过程控制管理的高度智能化。 同时, 上位机监控软件各程序应具有以下特点: 跨平台, 支持多数据库, 提供开放的基础数据接口; 系统稳定,控制准确可靠, 生产数据通过备份, 增强数据的安全性。