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組態(tài)控制在混凝土攪拌樓系統(tǒng)中的應用

作者: 時間:2010-03-29 來源:網絡 收藏
1 序言

樓是國家基本建設的“常規(guī)武器”,其先進程度,標志著一個國家建筑制造業(yè)的水平。國外樓體現(xiàn)了機電一體化技術,其微控技術成熟可靠,物料的配比、容量變更十分準確,有些還增加了機動態(tài)負荷監(jiān)測、物料稠度、除塵、消聲、廢水處理等裝置,混凝土泵送技術日臻成熟,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歷了引進――吸收消化――部分國產――全部國產――改進提高等發(fā)展過程,但整體存在著技術水平參差不齊、新技術含量不高、普及率不高、地區(qū)差
異較大、智能化程度不高和環(huán)保性能不高等缺點,與國外差距越來越明顯,所以研究混凝土攪拌樓的有很廣泛的前景和理論上的科學價值。

本文研究的是上位機采用 MCGS嵌入版工業(yè)軟件繪制動態(tài)監(jiān)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。下位機由PLC 控制,通過軟件與 PLC的通訊,實現(xiàn)混凝土攪拌樓的全自動化控制,完成運行狀態(tài)的實時顯示、報表顯示、多樣化報警、數字校稱、配方管理等功能。

2 混凝土攪拌樓嵌入式控制的硬件組成結構

根據混凝土攪拌樓的生產流程和控制要求,混凝土攪拌樓控制系統(tǒng)要將骨料、水泥、水、外加劑進行計量和攪拌,實現(xiàn)智能化、多功能、安全、高效、全自動的控制,不僅能夠自動控制和監(jiān)視混凝土攪拌樓的生產流程,而且能夠實現(xiàn)混凝土生產的數據管理。

混凝土攪拌控制系統(tǒng)具體控制原理為(1)上位機控制:由全中文嵌入版工控軟件 MCGS和觸摸屏實現(xiàn)。上位機部分是整個生產的指揮中心,控制儀表與PLC,同時監(jiān)控整個生產運行。上位機部分實現(xiàn)人機對話、輸入生產參數及用戶參數、從下位機讀取信息進行監(jiān)控、故障報警、控制打印機打印數據、貯存數據、實現(xiàn)觸摸屏數據導出至計算機中長期保存等功能。(2)下位機控制:由日本三菱 PLC實現(xiàn)混凝土攪拌樓的實時自動控制、接收上位機的信息、通過輸入信號,經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。控制儀表與 PLC同聽命于上位機,其中儀表主要負責按配方控制生產,觸發(fā)相應中間繼電器動作,控制配料過程;PLC主要負責除配料外整個生產的進行。

3 混凝土攪拌樓嵌入式控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)

3.1 操作系統(tǒng)和軟件的選擇

為了實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)在混凝土攪拌樓領域的,操作系統(tǒng)選用了微軟公司最新推出的嵌入式實時操作系統(tǒng) windows ce.net。它包括了創(chuàng)建一個基于 windows ce的定制設備所需的一切,具備完整的操作系統(tǒng)特性和端對端的開發(fā)環(huán)境,具備強大的聯(lián)網能力、強勁的實時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)軟件的首開先河者――昆侖通態(tài)自動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)實時多任務操作系統(tǒng)。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,用簡單的模塊化設計幫助用戶設計和構造自己的應用系統(tǒng),組態(tài)好的應用系統(tǒng)通過串口或以太網下載到嵌入式操作系統(tǒng) windows ce中實時運行。運行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構造的組態(tài)工程,以用戶指定的方式運行,并進行各種處理,完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。兩部分互相獨立又緊密相關。經過現(xiàn)場的長期實際運行,系統(tǒng)穩(wěn)定性好、可靠性高,為用戶創(chuàng)造了良好的經濟效益[1]。

3.2 MCGS組態(tài)軟件開發(fā)系統(tǒng)運行監(jiān)控界面

本系統(tǒng)運行圖采用了三維動畫,適時模擬運行,直觀方便,操作簡單。配方編輯和生產參數(落差值、小投值、PLC參數、儀表參數)采用對話框方式出現(xiàn),對于數據的查看和修改都很方便。生產數據管理系統(tǒng)提供了生產日期、用戶名、兩種查詢方式,還有數據統(tǒng)計及數據備份,其中數據統(tǒng)計可以對耗材的消耗量進行統(tǒng)計。用戶信息可以所有用戶信息進行輸入和管理,以備生產時調用。系統(tǒng)調試可以使用戶對系統(tǒng)的線路進行調試?;炷翑嚢铇乔度胧娇刂葡到y(tǒng)的運行監(jiān)控界面如圖 1所示,用戶可以在此畫面中選擇配方,修改罐容比,生產立方數及編輯貨單參數,顯示各機構的執(zhí)行狀態(tài),控制整個混凝土攪拌樓的運行。

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