1引用。
随着城市现代化和大型水利工程的不断发展，过去由施工现场自行生产混凝土的方式将被自动控制混凝土搅拌站取代，因为其质量保证困难，噪声和粉尘污染严重。自动控制混凝土搅拌站具有产品质量优良稳定、生产成本低、环保性能好的特点，正在成为混凝土生产的主流。混凝土搅拌站控制系统是用于混凝土生产的自动电子配料和控制装置。它由工业控制计算机、控制台和基于可编程控制器的现场控制站三部分组成。它可以根据给定的配方自动控制各部分物料的称重、进料、混合和出料。同时，本系统的软件还具有财务管理、生产统计、误差分析、原材料消耗统计等一系列管理功能。此外，在混凝土搅拌站自动控制系统的开发过程中，也强调了如何提高系统的可靠性和准确性的问题。
2.系统硬件结构。
通过PLC通讯单元实现与计算机的通讯。计算机可以采集和处理数据，并将其传输到可编程控制器的数据区。计算机还可以直接在PLC的数据区读写数据，还可以监控程序执行状态。可见，通过PLC与计算机的通讯，可以方便地完成混凝土配比参数的选择，PLC控制系统的调试可以摒弃缺少直观、不方便的编程器。调试、参数修改、故障处理都实现了人机操作对话，控制系统更加完善。这是目前自动控制领域最理想的控制方式，即以工控机作为数据管理层，以PLC作为数据控制层，PLC与计算机进行通信，形成控制网络管理站点的分布式控制系统。混凝土搅拌站测控系统主要由上位机监控管理部分、下位机可编程控制器现场控制部分和传感器称重计量部分组成。
因此，硬件由可编程控制器(包括数字输入/输出模块和模拟输入模块)、工控机、电子称重系统、打印机和几个电气元件组成。每个部分描述如下:
(1)作为现场控制部分，可编程控制器在整个系统控制中起着重要的作用。从GEFanuc系列中选择90-30系列PLC。90-30系列PLC由一系列控制器、I/O模块和各种专用模块组成。该系列PLC具有成本低、性能高、编程先进的特点，易于配置和安装，可以方便地将简单的继电器替换为复杂的中型自动化应用系统。90-30系列CPU功能强大，内置PID、结构化编程、中断控制、间接寻址、各种功能模块，可以完成复杂运算。而且有功能强大的专用模块可供选择，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、Genius通讯模块。此外，它还具有丰富的开关输入/输出和模拟输入/输出，简化的启动和故障自诊断
(2)上位机采用西门子公司生产的PC670系列工控计算机(每个部件只通过96h不间断测试，一般为24h)，与PLC系统进行数据传输和交换，将外部输入参数写入PLC系统，也可以将PLC系统内部数据读入工控机。
(3)电子称重系统由承重传力机构、称重传感器、称重变送器、电子计量显示仪和电源组成，其中称重传感器及其变送器是电子秤的核心。采用低端TSB称重传感器，结构紧凑，安装方便，性价比高。同时，基于DBZ-3变送器的功能电子秤采用数字化技术，集成度高，具有自动调零功能，操作方便。
(4)打印机选用EPSON300K24针打印机，连接工控机，用于打印报表和票据。
(5)其他电气元件:向PLC系统提供输入信号，执行PLC系统的输出，控制电机的启动和停止。
系统硬件设计满足骨料和水泥称量精度小于1%，水称量精度小于0.5%，添加剂称量精度小于0.1%的要求。
3.系统软件设计。
下位机(可编程逻辑控制器)程序采用Windows操作系统下通用的PLC梯形图编程软件Versapro作为开发工具，对程序进行在线或离线的检查、调试、监控等操作，方便可靠地实现搅拌站的现场控制。PLC需要采集每个秤的重量信号以及其他传感器和行程开关提供的开关信号，并对这些信号进行处理后，输出电磁阀、电机等各种执行器的控制信号。
根据工作流程的要求，当PLC控制程序执行输出动作时，计算机必须已经处于数据采集处理状态，因此需要设置内部辅助继电器标志。只有当计算机复位此标志时，PLC才能确认计算机处于所需状态，否则，必须关闭所有输出负载并等待。
同样，到最后，判断停止条件:所有的门和阀门都已关闭；收集料斗和称重料斗都是空的；这批搅拌完毕，PLC没有输出动作。
上位机(工控机)采用功能强大、界面友好的iFix组态软件，利用标准的OPC接口实现iFix与GEFanuc的90-30系列PLC的连接和通讯。同时，利用VBA数据库管理数据，利用人机界面提供的图形对象显示和监控数据。整个系统紧密结合搅拌站的生产过程和管理，实现了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的设计方法，图形化表达整个搅拌站的加料系统和搅拌过程。监控程序作为上位机软件系统的控制台，可以根据系统的不同结构组成，改变系统可视化控制台的显示图形。系统控制台显示当前系统的运行状态，便于监控工作过程。整个系统要有良好的人机交流方式和直观方便的用户界面(比如各种操作都是通过中文菜单提示完成，不需要复杂的键盘操作，尽量减少汉字输入的操作等。)，从而实现整个生产过程的高度智能化控制和管理。同时，上位机监控软件的各个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，生产数据得到备份，提高了数据安全性。
4技术措施。
4.1提高可靠性的措施。
(1)PLC采用独立电源，接地线单独接地。
(2)工控机和弱电部分采用在线500Wusp供电，既净化了弱电电源，又保证了工控机不会因为突然断电而丢失数据。
(3)整个系统的接地电阻要求小于1M。
(4)工控机和称重仪表的控制输出和报警输入采用光电隔离技术，有效防止外界干扰信号进入。
(5)安装所有交流接触器，用于电阻和电容吸收。
(6)所有中间继电器包都配有二极管吸收电路。
(7)各种弱电传输电缆采用屏蔽线，屏蔽层一端接地。
4.2提高称重精度的措施。
(1)利用神经网络算法对称重系统测量结果中的静态非线性误差和动态滞后误差进行补偿，实现精确测量。
(2)水泥和粉煤灰采用变速给料，减少冲击的影响。称重时先高速进料，达到设定值的90%左右后自动转为低速配料，实现精确称重。
(3)骨料(石头和沙子)应存放在大小筒仓中。
(4)注水时，用粗细管准确称量流量。

5.结论。
基于PLC和工控机的混凝土搅拌站控制系统，充分利用了PLC控制的可靠性高、功能完善、产品标准化、开发性强、编程简单直观等优点，可以有效弥补继电器控制和单片机控制在可靠性上的不足，与工控机配合使用，易于实现操作和管理的结合。具有强大数据处理和图像表示能力的组态软件的应用结合了先进的自动化技术、计算机技术、通信技术和软件技术，具有可靠性高、操作简单、易于维护的特点。PLC和工控机结合在城市建设和水利工程的搅拌站控制中取得了良好的效果。

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