混凝土搅拌站控制系统设计阐述.doc

混凝土搅拌站控制系统设计阐述 混凝土搅拌站控制系统设计阐述预读: 摘要:摘要:混凝土搅拌站,专门用于拌制混凝土,搅拌站运行中,控制系统属于核心的设计,用于提高搅拌站的控制水平,满足混凝土的配比需求.混凝土搅拌站设计,提高了对控制系统的重视度,规范搅拌站控制系统的使用.因此,本文重点分析混凝土搅拌站控制系统相关的设计内容.关键词:混凝土；搅拌站；控制系统；设计随着混凝土应用规模的扩大,搅拌站在控制系统上,提出了新的要求,目的是规范搅拌站的控制功能,避免增加混凝土搅拌的压力,生产高质量、高性能的混凝土,体现搅拌站控制系统的设计优势,全面落实混凝土搅拌站控制系统的各项设计,提高搅拌站控制系统的运行水平.1混凝土搅拌站控制系统分析混凝土搅拌站控制内,比较常用的方案是工控机+PLC+触摸屏控制.工控机,根据混凝土配置的需求,对搅拌站控制系统规划指令,要求控制系统的生产过程,能够按照标准的指令进行.PLC,用于控制搅拌站控制系统的流程、过程,监督并控制生产动作,PLC的模拟量模块,具有程序化处理的要求,实行程序化的处理,保证搅拌站控制系统的逻辑化[1].触摸屏监控器,提供人机界面的终端服务,维护搅拌站控制的可靠性,利用触摸屏简化控制操作.2混凝土搅拌站控制系统的相关设计2.1总体设计混凝土搅拌站控制系统,是将混凝土的各项物料,按照配比称量,送到搅拌站内.搅拌站控制系统的设计,需要配合动态称量系统,解决配料的非线性、时变性问题,禁止出现超差的情况,通过控制系统,规范配料的精度、速度,维护混凝土的性能.控制系统的总体设计,重点考虑配料精度的需求,搅拌站配料的过程中,冲击力、空中落差,属于影响搅拌站控制系统设计的两大因素,例如:空中落差因素,混凝土的某一项配料,如水泥、粉煤灰、矿粉,搅拌站的计量装置,受到控制系统的指示,当该配料的配比达到设计值时,控制系统会对计量装置发送关闭的指令,此时出料口、称斗之间,仍旧存在一部分物料,属于计量装置统计以外的,此部分属于空中落差的范畴.因此,混凝土搅拌站控制系统内,提出模糊控制+PID算法,优化搅拌站控制系统的运行环境.模糊控制+PID算法的模式,表现出了混合型算法的特征,对控制系统的期望值实行模式化的处理,有效调节超调量,同时将其作为控制系统的输入变量,输入后,获取反馈值、期望值的偏差,经过百分比进行模糊化处理,将其作为另外一个输入量,控制系统在此类模式的作用下,检测偏差百分比,当百分比处于切换标准时,采用PID控制,利用迭代自学习的方式,提前预测出空中的落差,解决落差的问题.2.2配置与算法混凝土搅拌站控制系统的配置,是指搅拌电机、水泵电机以及电动传动和附属部分[2].控制系统配置设计,选择PLC控制,按照功能布置指示灯、开关等.搅拌站控制系统的核心是PLC硬件,分析配置设计,如:（1）中央处理装置,基于PLC的搅拌站控制系统中央处理装置,可以采用S7-300设备,做为控制的重点,监督现场的运行设备,辅助传感器,实行数据采集；(2)I/O系统,其为控制系统的输入输出,在PLC的控制下进行远程的设备操作,构建ET200从站,Profibus总线,控制I/O数据,完成收集与控制输出；（3）HMI部分,设计两套同配置的HMI服务器,提高搅拌站控制系统的可靠性,而且两套服务器,按照一供一备的方式运行,即使搅拌站控制系统的HMI服务器出现故障,也能投运备用服务器,确保控制系统的正常运行.混凝土搅拌站控制系统的算法,实现过程依赖于PLC编程软件.配合上述硬件及组态,安排PLC编程软件的运行[3].例如:混凝土搅拌站控制系统算法中,采用西门子STEP7,连接PLC的硬件、软件,完成程序化的操作.分析STEP7作用下的功能,如:（1）综合管理控制系统内的数据、设备；（2）配置通信数据和编程符号,规范控制功能；（3）设计PLC的硬件参数,保障其可配合软件的功能；（4）编辑多功能的语言程序；（5）诊断PLC硬件系统的故障,维护运行的可靠性.2.3监控系统混凝土搅拌站控制系统的监控部分,用于监督现场的搅拌工艺以及设备的运行,全面掌握搅拌系统的运行.搅拌站控制方面,工控机操作选用WINDOWSXPSP3,利用WinCC构建人-机界面,设计两台供备工控机,而且工控机上均安装监控软件,实时监督搅拌站现场的运行情况,记录好工况参数.3混凝土搅拌站控制系统设计的注意事项首先注意混凝土搅拌站控制系统设计的可靠性,PLC装置,采取单独接地处理的方式,而且接地的电阻,不能超过1Ω[4].为了维护控制系统运行的可靠性,接触器位置,要安装阻容吸收的装置,继电器线路上,采用二极管运行.控制系统的电缆结构,尤其是弱电系统,设计一层屏蔽线,屏蔽层要实行单端接地处理,保护搅拌站控制系统的运行.第二是称量精度控制方面的注意事项,针对搅拌站控制系统内的误差,不论是静态还是动态误差,都采用神经网络算法实行补偿,保障系统测量结果的精准性,以免影响搅拌站控制系统的运行.配料的称量操作,考虑到精度控制的需求,先安排高速给料,给料量达到90%左右,更改为低速配料,符合精称的标准.骨料的精称,启动大、小双料仓,水分控制,使用粗管、细管,全面控制称量的精度.4结束语混凝土搅拌站控制系统设计,关系到混凝土搅拌的实际情况,全面落实搅拌站控制系统的设计,注意设计中的特殊事项,辅助提高混凝土搅拌站的工作水平,规范其在混凝土搅拌中的应用,进而体现搅拌站设计的优势和价值,完善混凝土搅拌站控制系统的运行过程.参考文献:[1]韩景云.混凝土搅拌站控制系统软件设计[D].郑州大学,2010.[2]张兆武.基于PLC的混凝土搅拌站控制系统设计[J].机械,2010(08):49-51.[3]库祥臣,王文骞,岳阳.搅拌站智能控制系统设计[J].自动化与仪表,2014(10):50-53.[4]李俊华,彭力,曹红亮,李彦荣.沥青混凝土搅拌控制系统的设计与应用[J].微计算机信息,2008(25):45-46+55.作者:郭彬 单位:中铁十一局集团桥梁有限公司　。