本文介绍了一套混凝土配料系统的应用。该系统采用先进的测控技术，应用VisualBasic及FIX软件，实现对煤粉、生料及转子秤的智能控制，大大提高了混凝土厂的自动化配料生产水平。实践表明，该控制系统实时性好，控制稳定，操作方便。
1 混凝土配料技术概述
目前我国工业控制自动化程度的要求越来越高。茂名某水泥厂生产操作自动化程度较低，大部分操作还停留在眼看、手动的阶段，混凝土配料操作还全凭经验，为此，我们研制开发了针对混凝土精确配料的自动控制系统。
本系统采用单回路微机调节，智能PID算法，对现场数据进行数字滤波、曲线拟合、动态优化，实现了对混凝土配料系统的优化控制，使产品质量有了很大的提高。
2 配料系统构成
茂名某混凝土厂自动配料控制系统主体包括煤粉和生料两部分，烧成煤粉喂料控制系统：直接动态检测煤粉矫正仓内煤粉的料位、进仓流量、出仓流量，并根据矫正仓料位和进仓流量的大小，采用智能PID算法控制变频器输出频率，进而通过搅刀控制出仓流量的大小；烧成生料喂料控制系统：直接动态检测生料小钢仓内生料的料位、进仓流量、出仓流量，并根据小钢仓的料位和进仓流量的大小，采用智能PID算法控制三路富勒阀，以达到稳定料位和出口流量的目的。
本系统由现场传感器、jy500d重量变送器，信号放大器，采集模块，输出模块，接口箱，微机控制系统及监控软件组成。采用先进的测控技术，可对矫正仓和小钢仓的料位、进仓流量、出仓流量进行动态监测、实时显示、超限报警，并将数据存储，进行数字滤波、曲线拟合、动态优化，从而实现对混凝土配料系统的优化控制，并设计出浮动标定法，有效抑制了传感器、变送器的零点漂移，并根据现场需要，对传感器、变送器实时进行现场标定。考虑到系统的稳定性，本系统操作平台采用微软公司的WINNT4.0，为了缩短系统开发研制周期，提高系统的整体可靠性，软件平台采用美国著名的Intellution公司的FIX软件，在此基础上，软件开发平台采用VisualBasic（VB）高级语言，结合开放式数据库连接技术（ODBC），采用Access外部数据库，将自行开发的硬件系统数据采集软件功能模块通过DDE与FIX软件进行接口。
3 配料控制系统的设计
与实现混凝土回转窑的正常工作要求非常严格的窑温、煤粉和生料的比率，并对流量进行精确的统计，每个环节都直接影响出厂混凝土的质量，这就决定了自动配料系统必须有极好的检测功能和控制性能。本系统全数字式的设计使得系统在全数字方式下运行，从而有效的避免了采样误差、漂移误差、电磁干扰等因素的影响，将数据精度提高到传感器和重量变送器的精度。
3.1 系统硬件设计
为实现对温度、压力、流量、速度、位移等物理量进行测控，首先要通过传感器把上述物理硬件是工业实时配料系统的核心，其采样精度、抗干扰性能、稳定性能极大的影响控制的质量，在软件的协调下，能够实现对被控对象准确的测量，稳定的控制，是工业现场控制的最低要求。
（1）配料系统精度
为保证数据采集的精度，工业控制机采用研华P-III，保证采集速度。数据采集卡采用适用于工业控制机的ISA总线，A/D采用AD1674，12位转换芯片，转换速度为10uS，非线性误差≤1LSB（采集电压为10V，精度为2.44mV），输入阻抗10MΩ；D/A采用DAC1232，12位转换芯片，转换时间≤1uS，转换误差≤1%FSR，输出阻抗≤2Ω。
（2）抗干扰设计
正确接地，消除电场干扰，共阻抗干扰在称重配料仪表安装时最容易被忽视，通常情况下外部信号线都采用屏蔽电缆，然而并不是屏蔽电缆本身就能防止干扰进入，它必须通过正确的接地才能使信号免于外部干扰的影响。系统采集卡采用了光电耦合技术，在信号进入计算机采集系统时加入隔离器件，它不但能够隔离掉外部的干扰信号，而且同时还可以对主机形成一定的保护，使主机不会由于外部强干扰而造成破坏。信号进机前，加电容滤波，减小噪声干扰。
（3）冗余设计
在不改变原有的系统硬件的基础上，预留出10路模拟输入通道，2路模拟输出通道，10路数字输入通道，10路数字输出通道。在不改变软件的基础上，可实现2路模拟输入，2路模拟输出，
2路数字输入，2路数字输出，如需进一步扩展系统，只需稍加改动软件即可。
3.2 控制系统软件设计
为了缩短开发研制周期，提高系统的整体可靠性，增加现场流程的实时动态显示，软件平台采用FIX软件，软件开发平台采用VisualBasic语言编程，数据库采用Access外部数据库，用VB实现数据的采集、转换、处理，控制信号的输出，数据的存储。用FIX软件实现监测数据的实时显示，流程的动态变化，报警的实现。
3.3 混凝土配料系统稳定性设计
工业控制要求很好的稳定性，且能长时间不间断的运行。本测控系统现场采用工控机进行称重数据采集、信号处理和数据交换，采集卡的工作温度0~50℃，湿度可达80%RH，保证现场正常的运行。为满足现场要求，我们采用微软公司的VisualBasic6.0语言作为开发平台，采用FIX软件作为运行平台。VisualBasic6.0是Windows环境下的可视化编程语言，其功能强大，几乎可与各种语言相接口，界面友好，符合Windows标准。世界排名第一的FIX组态软件，商品化程度高、成熟可靠，能够很出色地满足配料系统的模块化、分布式、多平台支持的技术要求，曾连续多年被国际过程控制协会评为最佳软件。因此，目前国内许多企业中的新组建的控制系统都采用FIX作为其组态软件，对整个企业生产进行数据采集和实时监控。
4 结束语
本文提出了一套具体的用于混凝土配料系统，该系统综合了传感器、称重变送器、配料仪表，工控机采样、接口、信号处理、信息管理、实时显示、数据存储、报警等应用技术。同时介绍了配料控制系统软硬件的设计方案，注意事项。在实际应用中，数据采集精确，实时性能好，稳定性能高，适合于现场控制。

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