早期工业自动化控制系统功能简单 ,可靠性差 ,运行极不稳定,严格地说只能称其为电路系统, 而不具备真正意义上的自动化控制系统。20 世纪 70 年代末以来,随着以电子计算机为基础的电子信息技术的发展,单片机、计算机和目前国际上先进的可编程控制器( PLC) 广泛应用于工业自动化控制领域。而在公路交通领域,广泛应用和最为重要的自动化控制系统就是沥青搅拌设备微机控制系统。

以单片机为主体架构的工业自动化控制系统在一般的工业和民用领域有着优异的表现。但是对于大型机械设备的控制 ,其控制精度、可靠性、稳定性都无法达到实际需求。例如沥青搅拌设备 ,其机械结构复杂,并有复杂的电气电路系统 , 现场环境恶劣、干扰大; 其自动化控制系统实现难度高, 牵涉电气电路控制、温度控制、物料计量控制等 ; 对于产品质量有着特殊的要求,沥青混合料配比精度直接影响公路的使用寿命 、 路面性能等。这就要求系统必须具备控制精度高 、 性能稳定、可靠性高等基本条件 。目前单片机无法满足大型机械设备的控制要求, 其系统构造复杂 , 接插件较多,耦合性高,客观上增大了故障率 ; 程序设计繁琐 、 冗长,增加了系统开发周期, 降低了系统可扩展性 ; 在物料计量精度的控制上很难达到国家相关技术规范要求,无法胜任高等级路面的铺设。

可编程控制器是目前国际上先进的自动化控制设备,其性能非常可靠 ,抗干扰能力强 ,运行稳定 ,控制精度高, 数据输入输出处理精确、可靠 。能够完成 I/O 操作、 A/D 转换 、 D/A 转换、温度控制等功能 。目前国际上广泛采用可编程控制器作为大型机械设备自动化控制系统的主体架构已是公认标准。目前沥青搅拌设备微机控制系统主要有 3 种。

1　 计算机为主控设备的体系结构

采用该体系结构的控制系统以计算机作为中央控制中心 ,信号采集使用内置 ISA 总线 AD 卡来实现 ,计算机对 AD卡采样信号进行综合识别处理后作出执行动作判断并发出相应的控制指令给自制开关量板( 带CPU 由单片机构成) , 自制开关量板输出开关量用以驱动外部执行机构动作 。

该体系结构缺点是系统编程复杂 , 既要对 AD 卡采样、信号滤波和计算机及 AD 卡间的相互通讯进行编程 ,又要对计算机与自制开关量板间的相互通讯及指令协调进行编程 ,大大增加了系统的实现难度。自制的开关量板稳定性很差 , 故障率高 ,极易损坏 ,且难维修,板卡损坏后用户不得不重新更换。内置 AD 卡故障不但影响信号采集和通讯, 还有可能导致计算机故障而使整个系统处于瘫痪状态。计算机与自制开关量板和 AD卡间较高的耦合性造成了整个系统的高故障率和不稳定性 ,若发生故障 ,其后果难以预料。

总体上,采用该体系结构的控制系统耦合性高 ,安装调试复杂,可靠性差,性能不稳定 ,故障率高 ,可扩展性差 ,系统升级改造困难 ,通用性差 。由于该系统抗干扰能力差 ,误动作多 ,控制精度低, 死机现象严重, 因此不适合用于大型机械设备控制 。

2　 计算机 + 仪表秤 +自制开关量板( 或 PLC) 的体系结构

采用该体系结构的控制系统也是以计算机为核心进行通讯和指令控制 ,以仪表秤作为信号通讯模块 ; 以自制开关量板或 PLC 实现开关量的输入输出 。

该系统以计算机为控制中心进行通讯和指令控制,这一点与体系结构 1相同,一旦计算机出现故障将导致整个系统的瘫痪, 造成无法弥补的损失 。开关量输出若采用自制开关量板亦将增加系统的故障率, 降低系统稳定性。仪表秤价格昂贵, 维护费用高昂, 一旦损坏则必须更换新设备 ; 而且仪表秤作为仪表其性能已经固化 ,无法根据实际需求进行更改 ,标定复杂; 可扩展性差 ,目前最多只有 4 个输出点 。

总之,该系统以计算机为核心的架构无法从根本上解决其高故障率、编程复杂、耦合性高、稳定性差等缺点,即便使用 PLC 也只能提高其局部稳定性, 整体性能不会有太大改善; 另外,该系统虽然采用了 PLC 和仪表秤,但系统整合性不强,外部接插件较多, 系统连接复杂,整个系统协调工作难; 某一部分的损坏都将不得不更换新的设备 ,维护性较差; 要从根本上提高其整体性能则必须彻底改变以计算机为核心的体系结构。

3　 计算机+PLC 的体系结构

该体系结构的控制系统采用国际上先进的高性能PLC 为主控设备,PLC 与计算机之间连接松散, 耦合性低,且 PLC 可独立于计算机运行; 信号采集使用 PLC扩展的AD模块, 其性能非常稳定, 当通道损坏时不必更换新的 AD 模块 , 因为其有备用的通道可供使用。PLC 输入输出点的损坏也不影响 PLC 和整个系统的运行,只需要更换输入输出点即可。

可编程控制器作为控制系统的主控设备, 用以实现模拟量输入处理和开关量输入输出处理, 保证了数据输入输出处理精确、可靠。输入输出点从理论上讲是可以无限扩展的 ,如此增强了系统的可扩展性 。中央监控计算机与 GOT 作为整个系统的监控设备, 用以实时监控 PLC 的工作状态,修改 PLC 工作参数 。要注意的是二者是两套相互独立的系统,它们之间互不依赖。

中央监控计算机采用了 Windows 98 平台 ,监控软件用Microsoft Visual Basic 开发 ,并以Microsoft Access为后台数据库,监控系统界面友好、 运行稳定、 操作简单。系统监控界面实时显示主要工作参数, 操作人员可以直观地监视外部设备的工作状况, 及时发现问题, 实时修改工作参数; 中央监控计算机还可以完成生产数据存储 、 报表打印任务 ,充分发挥了计算机的数值计算和数据处理能力; 另外 , 运用计算机强大的图形处理功能,监控软件可以生动、 直观地模拟设备工作状况并及时进行报警提示 ,使得系统操作更为简便直观 ,作为系统操作人员所需关注的就是整个系统及设备的管理。

触摸屏的作用和计算机大体相同, 不同的是它的操作非常简便快捷。计算机需要专业人员操作而它无需具备计算机专业知识 , 所有操作只需用手指轻松点触画面就可完成 。作为与 PLC 相匹配的外部扩展模块,其优越的可靠性和稳定性大大增强了系统的工作性能 。

以可编程控制器为主控设备的控制系统 ,配料秤输出点可任意扩展, 实现二次补偿 ,以确保配料精确可靠,计量精度高 。可编程控制器的采用保证了系统功能强大 、 可靠性高 、控制精度高。体系结构采用模块式,各控制单元由统一的标准模块组成 ,可编程控制器的采用,保证了数据输入输出处理精确 、 可靠 。

4　 沥青搅拌设备微机控制系统示例

以西安汉道交通科技有限责任公司与中国建筑第七工程局机械厂联合开发的 LB 系列沥青搅拌设备微机控制系统为例详述自动化控制系统。

4. 1　 系统组成

( 1)中央监控计算机 ;

( 2)可编程控制器( PLC) ;

( 3)A/D 模块 ;

( 4)高性能变送器;

( 5)图形操作终端( 触摸屏/GOT) ;

( 6)称重传感器 ;

( 7)打印机 ;

( 8)不间断稳压电源( UPS) 。

4. 2　 系统功能

( 1)全自动与手动工作模式;

( 2)计算机全程监控 ;

( 3)图形操作终端( 触摸屏) 监控;

( 4)石料称重、配料动作;

( 5)沥青称量、配料动作;

( 6)粉料称量、配料动作;

( 7)配料自动补偿;

( 8)成品料提升机动作及保护 ;

( 9)主要生产过程参数显示;

( 10)热骨料温度监控 ;

( 11)各主要电机电流监控 ;

( 12)故障报警提示;

( 13)存储生产过程参数;

( 14)打印生产过程报告。

4. 3　 系统特性

( 1)基于Windows98 操作系统 , 界面友好 ,易于操作,运行稳定;

( 2)以 Visual Basic 为开发工具,Microsoft Access为后台数据库;

( 3)双独立监控系统( 计算机监控、触摸屏监控系统) ;

( 4)连接线简单 ;

( 5) 易于维护和调试;

( 6) 高可靠性 ;

( 7) 高精度控制;

( 8) 标定方便( 采用软件标定) ;

( 9) 操作简单 。

4. 4　 微机控制界面设计内容

系统微机控制软件以 Windows 为平台 , 使用 Mi-crosoft Visual Basic 开发工具设计, 并以Microsoft Access为后台数据库, 界面友好 ,操作简便 ,运行稳定 。

界面设计风格遵循 Windows 标准 , 您可以看到类似Windows98 界面的菜单、命令按钮 、状态条、工具条等。界面顶端为菜单 ,有配方表、 报表打印、 冲量设置、标定等菜单项。底部为状态条 ,显示配方设定值、实际值、 系统状态参数及帮助信息。中间是模拟动画监控区域 ,画有机械设备示意图形 ,可以生动形象地看到运行部件的工作状况, 物料计量过程和生产流程 、 故障报警提示等 。

微机控制软件是 PLC 的前台监控系统 , 用以监控PLC 工作状态,修改 PLC 工作参数。其主要功能为 :

( 1)设置系统工作参数, 主要是配方的设置 ,包括石料、沥青、粉料含量设定以及拌和的时间 、放料时间的设定;

( 2)实时显示系统工作参数 ,包括各物料秤的动态称值、 配方设定值 、 实际称量值、温度曲线图 、 电流曲线图 、 热料仓和粉料仓料位指示等 ;

( 3)存储和处理生产数据 ,报表打印 ;

( 4)进行系统设置,如冲量设置和物料秤标定 ,它们直接影响系统控制精度和稳定性 。

4. 5　 系统的标定

基于单片机架构的系统之标定非常繁琐 ,往往标定时间都在数小时以上, 既费时又费力, 而且精度较差。基于仪表秤的系统标定较为复杂, 须系统工程师才可完成 ,精度也较差,不能实现智能控制。标定精度将直接影响整个系统的控制精度, 最终影响沥青混合料配合比 ,标定精度是系统之关键所在 。

基于 PLC 外加计算机架构的系统标定一改以往之繁琐,不需要专业技术人员就可完成 ,操作简便 。其不需要通过调节硬件模块来调整物料秤称值 ,可以通过界面控制软件填入初始化数值, 计算机将自动调整采样值。下面以 LB2000 沥青搅拌设备微机控制系统为例对其进行说明。

系统的标定是指物料的标定, 一般情况下 ,在系统初始运行时电子秤计算机显示值和实际称量值是不一致的 ,标定的目的是为了使显示值和实际称量值一致。

LB系列沥青搅拌设备微机控制系统的标定是通过软件来实现的 ,在软件标定窗口只需填写初始参数,计算机就会自动调整显示值使之与实际值一致。标定所需初始参数有“额定配重”、“当前采样值”和“调整值” 。

标定初始参数的含义为:

( 1)“额定配重”为当前物料秤所挂砝码重量额定值。

( 2)“当前采样值”为当前物料秤额定配重下之计算机采样值。

( 3)“调整值”为当前额定配重下需经计算机调整的采样值 。

标定时先确定标定砝码重量, 填入额定配重栏 ,将砝码放置在物料秤上,“当前采样值”显示当前计算机采样值,将之填入调整值一栏 ,确认即可 。

4. 6　 触摸屏监控的操作

触摸屏作为 PLC 的图形操作终端( GOT) 与计算机处于同等地位, 通过 RS-422端口与 PLC 进行通信用以监控 PLC 的工作状态,修改 PLC 工作参数。触摸屏内置多个画面 ,用以实现各种监控功能 ,其操作简单 ,无须任何外部操作设备 ,用手指点触画面激活区域就可完成相应操作 。

GOT 作为 PLC 的扩展模块, 与 PLC 有着较强的整合性 ,加之自身性能可靠、稳定, 在稳定性方面优于计算机 ; 因此即便不使用计算机 ,也丝毫不影响系统的工作性能。

触摸屏主要功能: 过程参数显示、 称值、 系统设定 、配料设定 、 时间设定、 冲量设定等,触摸屏与计算机之间是相互独立,互不依赖的关系,并且它们与 PLC 之间也是相互独立,互不依赖的。触摸屏除不能存储生产记录、 打印报表外能完成计算机所能完成的所有工作 。

5　 结语

通过对常见三种沥青搅拌设备微机控制系统体系架构的介绍,以及系统可靠性 、 稳定性、控制精度、耦合性和可扩展性的分析比较 ,我们得出以下结论 :

以PLC 作为系统控制核心的体系结构彻底摆脱了以往以计算机为核心的架构束缚, 从根本上解决了可靠性差 、 稳定性低 、 控制精度不高和可扩展性差的弊端,提高了系统的整体性能。

现将 LB 系列沥青搅拌设备微机控制系统的性能概括如下 :

( 1)基于 PLC 为主控设备的控制系统, 其系统整合性较强 ,其它系统需要较多外部接插件来完成的工作PLC 自身都可以完成, 既降低了系统的连接复杂性,又提高了系统可靠性 。

( 2)PLC 与计算机 、 AD 模块和GOT 间的耦合性较低,计算机仅作为 PLC 外部设备承担管理和监控工作,也就是说, 除 AD 模块外 ,PLC 可独立于其它外部设备( 如计算机) 运行 ,确保了系统的稳定性, 大大降低了故障率 。

( 3)采用高性能的AD 模块,保证了数据输入输出的可靠性及通讯的稳定和信号采样的精确可靠 ,从而确保了系统的可靠性 。

( 4)PLC 强大的功能可以实现配料的二次计量,二次补偿使得物料秤动态计量精度和配比精度有着显著的提高 ,在众多沥青搅拌设备微机控制系统中处于领先地位 。早期工业自动化控制系统功能简单 ,可靠性差 ,运行极不稳定,严格地说只能称其为电路系统, 而不具备真正意义上的自动化控制系统。20 世纪 70 年代末以来,随着以电子计算机为基础的电子信息技术的发展,单片机、计算机和目前国际上先进的可编程控制器( PLC) 广泛应用于工业自动化控制领域。而在公路交通领域,广泛应用和最为重要的自动化控制系统就是沥青搅拌设备微机控制系统。

以单片机为主体架构的工业自动化控制系统在一般的工业和民用领域有着优异的表现。但是对于大型机械设备的控制 ,其控制精度、可靠性、稳定性都无法达到实际需求。例如沥青搅拌设备 ,其机械结构复杂,并有复杂的电气电路系统 , 现场环境恶劣、干扰大; 其自动化控制系统实现难度高, 牵涉电气电路控制、温度控制、物料计量控制等 ; 对于产品质量有着特殊的要求,沥青混合料配比精度直接影响公路的使用寿命 、 路面性能等。这就要求系统必须具备控制精度高 、 性能稳定、可靠性高等基本条件 。目前单片机无法满足大型机械设备的控制要求, 其系统构造复杂 , 接插件较多,耦合性高,客观上增大了故障率 ; 程序设计繁琐 、 冗长,增加了系统开发周期, 降低了系统可扩展性 ; 在物料计量精度的控制上很难达到国家相关技术规范要求,无法胜任高等级路面的铺设。

可编程控制器是目前国际上先进的自动化控制设备,其性能非常可靠 ,抗干扰能力强 ,运行稳定 ,控制精度高, 数据输入输出处理精确、可靠 。能够完成 I/O 操作、 A/D 转换 、 D/A 转换、温度控制等功能 。目前国际上广泛采用可编程控制器作为大型机械设备自动化控制系统的主体架构已是公认标准。目前沥青搅拌设备微机控制系统主要有 3 种。

1　 计算机为主控设备的体系结构

采用该体系结构的控制系统以计算机作为中央控制中心 ,信号采集使用内置 ISA 总线 AD 卡来实现 ,计算机对 AD卡采样信号进行综合识别处理后作出执行动作判断并发出相应的控制指令给自制开关量板( 带CPU 由单片机构成) , 自制开关量板输出开关量用以驱动外部执行机构动作 。
沥青搅拌站控制系统

该体系结构缺点是系统编程复杂 , 既要对 AD 卡采样、信号滤波和计算机及 AD 卡间的相互通讯进行编程 ,又要对计算机与自制开关量板间的相互通讯及指令协调进行编程 ,大大增加了系统的实现难度。自制的开关量板稳定性很差 , 故障率高 ,极易损坏 ,且难维修,板卡损坏后用户不得不重新更换。内置 AD 卡故障不但影响信号采集和通讯, 还有可能导致计算机故障而使整个系统处于瘫痪状态。计算机与自制开关量板和 AD卡间较高的耦合性造成了整个系统的高故障率和不稳定性 ,若发生故障 ,其后果难以预料。

总体上,采用该体系结构的控制系统耦合性高 ,安装调试复杂,可靠性差,性能不稳定 ,故障率高 ,可扩展性差 ,系统升级改造困难 ,通用性差 。由于该系统抗干扰能力差 ,误动作多 ,控制精度低, 死机现象严重, 因此不适合用于大型机械设备控制 。

2　 计算机 + 仪表秤 +自制开关量板( 或 PLC) 的体系结构

采用该体系结构的控制系统也是以计算机为核心进行通讯和指令控制 ,以仪表秤作为信号通讯模块 ; 以自制开关量板或 PLC 实现开关量的输入输出 。
沥青搅拌站控制系统 

该系统以计算机为控制中心进行通讯和指令控制,这一点与体系结构 1相同,一旦计算机出现故障将导致整个系统的瘫痪, 造成无法弥补的损失 。开关量输出若采用自制开关量板亦将增加系统的故障率, 降低系统稳定性。仪表秤价格昂贵, 维护费用高昂, 一旦损坏则必须更换新设备 ; 而且仪表秤作为仪表其性能已经固化 ,无法根据实际需求进行更改 ,标定复杂; 可扩展性差 ,目前最多只有 4 个输出点 。

总之,该系统以计算机为核心的架构无法从根本上解决其高故障率、编程复杂、耦合性高、稳定性差等缺点,即便使用 PLC 也只能提高其局部稳定性, 整体性能不会有太大改善; 另外,该系统虽然采用了 PLC 和仪表秤,但系统整合性不强,外部接插件较多, 系统连接复杂,整个系统协调工作难; 某一部分的损坏都将不得不更换新的设备 ,维护性较差; 要从根本上提高其整体性能则必须彻底改变以计算机为核心的体系结构。

3　 计算机+PLC 的体系结构

该体系结构的控制系统采用国际上先进的高性能PLC 为主控设备,PLC 与计算机之间连接松散, 耦合性低,且 PLC 可独立于计算机运行; 信号采集使用 PLC扩展的AD模块, 其性能非常稳定, 当通道损坏时不必更换新的 AD 模块 , 因为其有备用的通道可供使用。PLC 输入输出点的损坏也不影响 PLC 和整个系统的运行,只需要更换输入输出点即可。
沥青搅拌站控制系统 

可编程控制器作为控制系统的主控设备, 用以实现模拟量输入处理和开关量输入输出处理, 保证了数据输入输出处理精确、可靠。输入输出点从理论上讲是可以无限扩展的 ,如此增强了系统的可扩展性 。中央监控计算机与 GOT 作为整个系统的监控设备, 用以实时监控 PLC 的工作状态,修改 PLC 工作参数 。要注意的是二者是两套相互独立的系统,它们之间互不依赖。

中央监控计算机采用了 Windows 98 平台 ,监控软件用Microsoft Visual Basic 开发 ,并以Microsoft Access为后台数据库,监控系统界面友好、 运行稳定、 操作简单。系统监控界面实时显示主要工作参数, 操作人员可以直观地监视外部设备的工作状况, 及时发现问题, 实时修改工作参数; 中央监控计算机还可以完成生产数据存储 、 报表打印任务 ,充分发挥了计算机的数值计算和数据处理能力; 另外 , 运用计算机强大的图形处理功能,监控软件可以生动、 直观地模拟设备工作状况并及时进行报警提示 ,使得系统操作更为简便直观 ,作为系统操作人员所需关注的就是整个系统及设备的管理。

触摸屏的作用和计算机大体相同, 不同的是它的操作非常简便快捷。计算机需要专业人员操作而它无需具备计算机专业知识 , 所有操作只需用手指轻松点触画面就可完成 。作为与 PLC 相匹配的外部扩展模块,其优越的可靠性和稳定性大大增强了系统的工作性能 。

以可编程控制器为主控设备的控制系统 ,配料秤输出点可任意扩展, 实现二次补偿 ,以确保配料精确可靠,计量精度高 。可编程控制器的采用保证了系统功能强大 、 可靠性高 、控制精度高。体系结构采用模块式,各控制单元由统一的标准模块组成 ,可编程控制器的采用,保证了数据输入输出处理精确 、 可靠 。

4　 沥青搅拌设备微机控制系统示例

以西安汉道交通科技有限责任公司与中国建筑第七工程局机械厂联合开发的 LB 系列沥青搅拌设备微机控制系统为例详述自动化控制系统。

4. 1　 系统组成

( 1)中央监控计算机 ;

( 2)可编程控制器( PLC) ;

( 3)A/D 模块 ;

( 4)高性能变送器;

( 5)图形操作终端( 触摸屏/GOT) ;

( 6)称重传感器 ;

( 7)打印机 ;

( 8)不间断稳压电源( UPS) 。

4. 2　 系统功能

( 1)全自动与手动工作模式;

( 2)计算机全程监控 ;

( 3)图形操作终端( 触摸屏) 监控;

( 4)石料称重、配料动作;

( 5)沥青称量、配料动作;

( 6)粉料称量、配料动作;

( 7)配料自动补偿;

( 8)成品料提升机动作及保护 ;

( 9)主要生产过程参数显示;

( 10)热骨料温度监控 ;

( 11)各主要电机电流监控 ;

( 12)故障报警提示;

( 13)存储生产过程参数;

( 14)打印生产过程报告。

4. 3　 系统特性

( 1)基于Windows98 操作系统 , 界面友好 ,易于操作,运行稳定;

( 2)以 Visual Basic 为开发工具,Microsoft Access为后台数据库;

( 3)双独立监控系统( 计算机监控、触摸屏监控系统) ;

( 4)连接线简单 ;

( 5) 易于维护和调试;

( 6) 高可靠性 ;

( 7) 高精度控制;

( 8) 标定方便( 采用软件标定) ;

( 9) 操作简单 。

4. 4　 微机控制界面设计内容

系统微机控制软件以 Windows 为平台 , 使用 Mi-crosoft Visual Basic 开发工具设计, 并以Microsoft Access为后台数据库, 界面友好 ,操作简便 ,运行稳定 。

界面设计风格遵循 Windows 标准 , 您可以看到类似Windows98 界面的菜单、命令按钮 、状态条、工具条等。界面顶端为菜单 ,有配方表、 报表打印、 冲量设置、标定等菜单项。底部为状态条 ,显示配方设定值、实际值、 系统状态参数及帮助信息。中间是模拟动画监控区域 ,画有机械设备示意图形 ,可以生动形象地看到运行部件的工作状况, 物料计量过程和生产流程 、 故障报警提示等 。

微机控制软件是 PLC 的前台监控系统 , 用以监控PLC 工作状态,修改 PLC 工作参数。其主要功能为 :

( 1)设置系统工作参数, 主要是配方的设置 ,包括石料、沥青、粉料含量设定以及拌和的时间 、放料时间的设定;

( 2)实时显示系统工作参数 ,包括各物料秤的动态称值、 配方设定值 、 实际称量值、温度曲线图 、 电流曲线图 、 热料仓和粉料仓料位指示等 ;

( 3)存储和处理生产数据 ,报表打印 ;

( 4)进行系统设置,如冲量设置和物料秤标定 ,它们直接影响系统控制精度和稳定性 。

4. 5　 系统的标定

基于单片机架构的系统之标定非常繁琐 ,往往标定时间都在数小时以上, 既费时又费力, 而且精度较差。基于仪表秤的系统标定较为复杂, 须系统工程师才可完成 ,精度也较差,不能实现智能控制。标定精度将直接影响整个系统的控制精度, 最终影响沥青混合料配合比 ,标定精度是系统之关键所在 。

基于 PLC 外加计算机架构的系统标定一改以往之繁琐,不需要专业技术人员就可完成 ,操作简便 。其不需要通过调节硬件模块来调整物料秤称值 ,可以通过界面控制软件填入初始化数值, 计算机将自动调整采样值。下面以 LB2000 沥青搅拌设备微机控制系统为例对其进行说明。

系统的标定是指物料的标定, 一般情况下 ,在系统初始运行时电子秤计算机显示值和实际称量值是不一致的 ,标定的目的是为了使显示值和实际称量值一致。

LB系列沥青搅拌设备微机控制系统的标定是通过软件来实现的 ,在软件标定窗口只需填写初始参数,计算机就会自动调整显示值使之与实际值一致。标定所需初始参数有“额定配重”、“当前采样值”和“调整值” 。

标定初始参数的含义为:

( 1)“额定配重”为当前物料秤所挂砝码重量额定值。

( 2)“当前采样值”为当前物料秤额定配重下之计算机采样值。

( 3)“调整值”为当前额定配重下需经计算机调整的采样值 。

标定时先确定标定砝码重量, 填入额定配重栏 ,将砝码放置在物料秤上,“当前采样值”显示当前计算机采样值,将之填入调整值一栏 ,确认即可 。

4. 6　 触摸屏监控的操作

触摸屏作为 PLC 的图形操作终端( GOT) 与计算机处于同等地位, 通过 RS-422端口与 PLC 进行通信用以监控 PLC 的工作状态,修改 PLC 工作参数。触摸屏内置多个画面 ,用以实现各种监控功能 ,其操作简单 ,无须任何外部操作设备 ,用手指点触画面激活区域就可完成相应操作 。

GOT 作为 PLC 的扩展模块, 与 PLC 有着较强的整合性 ,加之自身性能可靠、稳定, 在稳定性方面优于计算机 ; 因此即便不使用计算机 ,也丝毫不影响系统的工作性能。

触摸屏主要功能: 过程参数显示、 称值、 系统设定 、配料设定 、 时间设定、 冲量设定等,触摸屏与计算机之间是相互独立,互不依赖的关系,并且它们与 PLC 之间也是相互独立,互不依赖的。触摸屏除不能存储生产记录、 打印报表外能完成计算机所能完成的所有工作 。

5　 结语

通过对常见三种沥青搅拌设备微机控制系统体系架构的介绍,以及系统可靠性 、 稳定性、控制精度、耦合性和可扩展性的分析比较 ,我们得出以下结论 :

以PLC 作为系统控制核心的体系结构彻底摆脱了以往以计算机为核心的架构束缚, 从根本上解决了可靠性差 、 稳定性低 、 控制精度不高和可扩展性差的弊端,提高了系统的整体性能。

现将 LB 系列沥青搅拌设备微机控制系统的性能概括如下 :

( 1)基于 PLC 为主控设备的控制系统, 其系统整合性较强 ,其它系统需要较多外部接插件来完成的工作PLC 自身都可以完成, 既降低了系统的连接复杂性,又提高了系统可靠性 。

( 2)PLC 与计算机 、 AD 模块和GOT 间的耦合性较低,计算机仅作为 PLC 外部设备承担管理和监控工作,也就是说, 除 AD 模块外 ,PLC 可独立于其它外部设备( 如计算机) 运行 ,确保了系统的稳定性, 大大降低了故障率 。

( 3)采用高性能的AD 模块,保证了数据输入输出的可靠性及通讯的稳定和信号采样的精确可靠 ,从而确保了系统的可靠性 。

( 4)PLC 强大的功能可以实现配料的二次计量,二次补偿使得物料秤动态计量精度和配比精度有着显著的提高 ,在众多沥青搅拌设备微机控制系统中处于领先地位 。

 

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