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組態(tài)控制在混凝土攪拌樓系統中的應用
作者：
時(shí)間：2010-03-29
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 序言
混凝土攪拌樓是國家基本建設的“常規武器”，其先進(jìn)程度，標志著(zhù)一個(gè)國家建筑制造業(yè)的水平。國外混凝土攪拌樓體現了機電一體化技術(shù)，其微控技術(shù)成熟可靠，物料的配比、容量變更控制十分準確，有些還增加了攪拌機動(dòng)態(tài)負荷監測、混凝土物料稠度控制、除塵、消聲、廢水處理等裝置，混凝土泵送技術(shù)日臻成熟，最大水平泵送距離達 4000m，泵送量達 180m3/h。我國混凝土攪拌樓經(jīng)歷了引進(jìn)――吸收消化――部分國產(chǎn)――全部國產(chǎn)――改進(jìn)提高等發(fā)展過(guò)程，但整體存在著(zhù)技術(shù)水平參差不齊、新技術(shù)含量不高、普及率不高、地區差
異較大、智能化程度不高和環(huán)保性能不高等缺點(diǎn)，與國外差距越來(lái)越明顯，所以研究混凝土攪拌樓的控制有很廣泛的應用前景和理論上的科學(xué)價(jià)值。
本文研究的是上位機采用 MCGS嵌入版工業(yè)組態(tài)軟件繪制動(dòng)態(tài)監控面板，硬件控制面扳采用高性能嵌入式一體化工控機昆侖通態(tài) nTouch TPC064-TB33觸摸屏，組成混凝土攪拌樓嵌入式控制系統。下位機由PLC 控制，通過(guò)組態(tài)軟件與 PLC的通訊，實(shí)現混凝土攪拌樓的全自動(dòng)化控制，完成系統運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示、報表顯示、多樣化報警、數字校稱(chēng)、配方管理等功能。
2 混凝土攪拌樓嵌入式控制系統的硬件組成結構
根據混凝土攪拌樓的生產(chǎn)流程和控制要求，混凝土攪拌樓控制系統要將骨料、水泥、水、外加劑進(jìn)行計量和攪拌，實(shí)現智能化、多功能、安全、高效、全自動(dòng)的控制，不僅能夠自動(dòng)控制和監視混凝土攪拌樓的生產(chǎn)流程，而且能夠實(shí)現混凝土生產(chǎn)的數據管理。
混凝土攪拌控制系統具體控制原理為（1）上位機控制：由全中文嵌入版工控組態(tài)軟件 MCGS和觸摸屏實(shí)現。上位機部分是整個(gè)生產(chǎn)的指揮中心，控制儀表與PLC，同時(shí)監控整個(gè)生產(chǎn)運行。上位機部分實(shí)現人機對話(huà)、輸入生產(chǎn)參數及用戶(hù)參數、從下位機讀取信息進(jìn)行監控、故障報警、控制打印機打印數據、貯存數據、實(shí)現觸摸屏數據導出至計算機中長(cháng)期保存等功能。（2）下位機控制：由日本三菱 PLC實(shí)現混凝土攪拌樓的實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、接收上位機的信息、通過(guò)輸入信號，經(jīng)邏輯判斷后輸出控制中間繼電器等功能。24V直流電源作為輸出輸入中間繼電器的隔離電源?？刂苾x表與 PLC同聽(tīng)命于上位機，其中儀表主要負責按配方控制生產(chǎn)，觸發(fā)相應中間繼電器動(dòng)作，控制配料過(guò)程；PLC主要負責除配料外整個(gè)生產(chǎn)的進(jìn)行。
3 混凝土攪拌樓嵌入式控制系統的軟件開(kāi)發(fā)
3.1 操作系統和應用軟件的選擇
為了實(shí)現嵌入式系統在混凝土攪拌樓領(lǐng)域的應用，操作系統選用了微軟公司最新推出的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統 windows ce.net。它包括了創(chuàng )建一個(gè)基于 windows ce的定制設備所需的一切，具備完整的操作系統特性和端對端的開(kāi)發(fā)環(huán)境，具備強大的聯(lián)網(wǎng)能力、強勁的實(shí)時(shí)性和小內存體積占用以及豐富的多媒體和 web瀏覽功能。應用軟件選擇國內嵌入式組態(tài)軟件的首開(kāi)先河者――昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司推出的 MCGS嵌入版組態(tài)軟件。MCGS嵌入版組態(tài)軟件是基于 RTOS（real-time multi-tasks operating system）實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統。體系結構分為組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩部分，組態(tài)環(huán)境相當于一套完整的工具軟件，可以在 PC機上運行，用簡(jiǎn)單的模塊化設計幫助用戶(hù)設計和構造自己的應用系統，組態(tài)好的應用系統通過(guò)串口或以太網(wǎng)下載到嵌入式操作系統 windows ce中實(shí)時(shí)運行。運行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構造的組態(tài)工程，以用戶(hù)指定的方式運行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶(hù)組態(tài)設計的目標和功能。兩部分互相獨立又緊密相關(guān)。經(jīng)過(guò)現場(chǎng)的長(cháng)期實(shí)際運行，系統穩定性好、可靠性高，為用戶(hù)創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益[1]。
3.2 MCGS組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)系統運行監控界面
本系統運行圖采用了三維動(dòng)畫(huà)，適時(shí)模擬運行，直觀(guān)方便，操作簡(jiǎn)單。配方編輯和生產(chǎn)參數（落差值、小投值、PLC參數、儀表參數）采用對話(huà)框方式出現，對于數據的查看和修改都很方便。生產(chǎn)數據管理系統提供了生產(chǎn)日期、用戶(hù)名、兩種查詢(xún)方式，還有數據統計及數據備份，其中數據統計可以對耗材的消耗量進(jìn)行統計。用戶(hù)信息可以所有用戶(hù)信息進(jìn)行輸入和管理，以備生產(chǎn)時(shí)調用。系統調試可以使用戶(hù)對系統的線(xiàn)路進(jìn)行調試?；炷翑嚢铇乔度胧娇刂葡到y的運行監控界面如圖 1所示，用戶(hù)可以在此畫(huà)面中選擇配方，修改罐容比，生產(chǎn)立方數及編輯貨單參數，顯示各機構的執行狀態(tài)，控制整個(gè)混凝土攪拌樓的運行。
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