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稱重傳感器知識之混凝土攪拌站控制方案的選擇


        混凝土攪拌站控制系統的優劣對混凝土的生產質量和生產效率至關重要,本文主要介紹了混凝土攪拌站控制系統常用的4種軟硬件結合的自動控制方式極其特點,從而為選擇攪拌站控制方式提供了多方面的選擇。混凝土攪拌站自動控制系統主要有以下幾種控制方式:

1 工控機+配料稱重儀表控制方式:

      該控制方式中,工控機主要負責自動運行的協調工作;利用串口按照儀表的通信協議將被控物料的目標值、點動量、穩秤時間等控制參數進行設置,發出配料信號,各種門限位直接連鎖在配料儀表輸出回路中。該系統脫開工控機后仍是一個獨立的儀表控制系統,該控制系統要求的儀表除了基本的重量采集和顯示功能外,還需能自動物料配料功能(累加或者累減)。各個物料的配料流程由各自的配料儀表完成,工控機只用判斷該物料處于哪個配料階段,是否配料完畢,是否超差等位信號,配料算法在儀表內固化,只需調整相應的配料參數。

2 工控機+板卡控制方式:

     根據重量采集方式不同工控機 +板卡控制方式又可細分為2種:

     1)工控機 +稱重模塊+板卡。該控制方式中各物料秤斗的稱重傳感器接入稱重模塊,稱重模塊的輸出信號接入工控機的模數板(A/D),由工控機軟件計算物料重量并在上位機軟件界面顯示;通過數字量輸入輸出板卡(I/O)監控各配料機構的啟停等狀態, 其輸入端接控制面板上各個按鈕和各種限位信號,輸出接中間繼電器,再控制配料機構。工控機是控制方式中整個控制核心,控制軟件設計對抗干擾等因素要求較高,一旦工控機系統出故障,由于無法顯示重量信息,故整個系統癱瘓無法生產。

     2)工控機 +板卡+稱重儀表。該控制方式中各物料秤斗的稱重傳感器接入稱重儀表,由相應稱重儀表進行稱重顯示,控制軟件通過串口讀取各儀表的物料重量,進行再計算;通過數字量輸入輸出板卡(I/O)監控各配料機構的啟停等狀態, 其輸入端接控制面板上各個按鈕和各種限位信號,輸出接中間繼電器,再控制配料機構。此控制方式在工控機出故障時可轉為全手動生產,缺點是輸入輸出板卡(I/O)限制了物料種類,不宜擴展。

3 工控機+PLC+稱重儀表控制方式:

      根據控制重心在工控機還是在PLC工控機+PLC+稱重儀表這種控制方式又可分為偏軟件和偏PLC解決方案:

3.1、偏軟件解決方案。

      控制邏輯由工控機的上位機軟件完成,PLC輸入端接各種限位和按鈕,同時和工控機一直保持通信,告訴軟件現在什么物料什么狀態,工控機通過串口直接讀各個物料秤的實時值,發出計量信號,啟動、點動、停止……,相比第一種控制方式,軟件要模擬儀表實現讀秤、配料(不僅僅是加法、減法)、通信、數據統計分析、歸檔打印等諸多功能。該控制的優點是顯而易見的,基于工控機的強大的硬件優勢秒殺稱重儀表和PLC,再多的需求不是問題,可能最后的問題是:需用最可靠的方式實現算法的最優化。

3.2、偏PLC解決方案。

      PLC為工業控制而生,較高的可靠性。稱重儀表連接傳感器采集秤值同時與PLC連接實現自動控制,由PLC控制各個執行機構動作,上位機從PLC統一采集運行信息,完成生產監視、數據管理功能。這里上位機實現的方式很多,可以基于Windows編程語言來實現,也可以根據選用的PLC配合組態軟件二次開發。但是一般PLC都不帶顯示功能,脫離工控機無法實現運行過程的監視。

     上述三種控制形式從成本、實現的優越性多方面來說各有不同,根據不同的側重需求才能決定哪種是更好的方案,工控機+PLC+稱重儀表結構的控制方式是最適合混凝土攪拌站,由于工業現場環境惡劣,工控機抗震、抗粉塵和耐壓波動性較好,而PLC控制具有可靠性高,功能完善,編程簡單的優點,PLC廠商也越來越注重網絡接口的實現,與工控機易于實現操作和管理的配合。一旦工控機出現故障,臨時也可用PLC+稱重儀表進行半手動生產。


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