劉先昆 紀圣謀 徐健健

     來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要：介紹了一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)以工控機為上位機，以單片機系統(tǒng)為下位機，提供了一種實用的混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)方案。

     關(guān)鍵詞：攪拌站

     稱重配料系統(tǒng) 單片機 數(shù)據(jù)采集

     隨著城市現(xiàn)場化建設(shè)的不斷發(fā)展，以往那種由工地自行生產(chǎn)混凝土的方式由于其質(zhì)量難以保證、噪聲及粉塵污染大，因而必將為自動控制的混凝土攪拌站所取代。自動控制的混凝土攪拌站具有產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、環(huán)保性能良好等特點，正在成為混凝土生產(chǎn)的主流。

     我們設(shè)計的混凝土攪拌站計算機控制系統(tǒng)是一套用于生產(chǎn)混凝土的自動化電子配料、控制裝置，它由工控機、操作臺及配電柜三部分組成，能夠按照給定的配方，自動、連續(xù)地控制各部分組成，連續(xù)地控制各部分物料稱量、投料、攪拌和出料。同時，本系統(tǒng)的軟件還具有財務(wù)管理、生產(chǎn)統(tǒng)計、誤差分析及原材料消耗統(tǒng)計等一系列管理功能。另外，在研制混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)的過程中，還著重考慮了如何提高系統(tǒng)的可靠性和精度的問題。

     1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

     系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

     1.1 工控機

     為了保證整個控制系統(tǒng)的可靠性，選用研華工控機作為上位機，內(nèi)裝moxa四端口串行擴展卡、64入/64出的光隔離開關(guān)量輸入/輸出卡和并行擴展卡。因為工控機和置于操作臺中的四臺稱重配料儀距離很近，采用rs232c通訊協(xié)議。光隔離開關(guān)量輸入/輸出卡用于生產(chǎn)流程控制和生產(chǎn)過程輸入。工控機另接兩臺epson300k

     24針打印機，用于打印報表和票據(jù)。

     1.2 稱重配料儀

     稱重配料儀包括骨料磅表、水泥磅表、水磅表、藥水磅表，由直流電源、a/d轉(zhuǎn)換器、微處理器、鍵盤、顯示器、串行接口、存儲器和光電隔離控制接口幾個部分組成（其中的藥水磅無a/d轉(zhuǎn)換，由微處理器直接計輸入脈沖）。稱重配料儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

     1.3 控制執(zhí)行單元和過程輸入單元

     置于操作臺和配電柜內(nèi)，工控機和稱重配料儀的控制輸出信號經(jīng)晶體管放大后驅(qū)動24伏中間繼電器，由中間繼電器再驅(qū)動各種交流接觸器來驅(qū)動幾百瓦到60千瓦的各種負載。另外，各種生產(chǎn)過程信號及警信號經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后由工控機內(nèi)的i/o板獲取，再由軟件進行分析處理。

     1.4 操作臺及配電柜

     由空氣開關(guān)、接觸器、熱繼電器等組成的強電控制柜能實現(xiàn)各種設(shè)備電機運轉(zhuǎn)的驅(qū)動和短路保護、電機過載保護。操作臺上，有自動/手動轉(zhuǎn)換開關(guān)、各種功能按鈕和開關(guān)以及各種急停按鈕。整個操作臺上的各種按鈕和開關(guān)組成了一個工藝流程模擬屏，自動操作時各種設(shè)備和生產(chǎn)流程由工控機軟件控制，操作臺上的工藝流程模擬屏具有顯示設(shè)備的運行狀態(tài)的功能。手動操作時操作臺可用來調(diào)試設(shè)備或手動生產(chǎn)。

     2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

     2.1 上位機

     上位機軟件在windows環(huán)境下，采用delphi語言編寫，實現(xiàn)全漢化用戶界面，采用事件驅(qū)動技術(shù)。程序由生產(chǎn)模塊、參數(shù)設(shè)定、配方管理、物料管理、客戶管理、田螺車管理和工程項目管理及各種統(tǒng)計報表等模塊組成，具有界面友好、操作簡便、功能強大等特點。

     ·生產(chǎn)模塊：操作者只需選擇客戶、工程、配方和國螺車號，輸入此車生產(chǎn)量，程序即可自動安排生產(chǎn)槽數(shù)，根據(jù)砂含水量自動調(diào)整水和砂量，并計算出每槽需稱的各種物料量。自動完成整

     車混凝土的生產(chǎn)并打印和存儲每槽生產(chǎn)數(shù)據(jù)和打印此車發(fā)票。整個生產(chǎn)流程和數(shù)據(jù)以及報警信息都用動態(tài)方式顯示給操作者。

     ·配方管理：可預(yù)設(shè)和管理多達一百個配方，并設(shè)密碼防止誤修改和刪除。

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