摘要：改革开放以来，随着人生活水平的提高，对建筑工程技术越来越高，对工程质量也越来越严格。混凝土是重要的建筑材料之一，而混凝土搅拌站，是专门用于拌制混凝土。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；控制方案
引言
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研究混凝土搅拌站控制方案选择的现实意义
在国民经济全面发展的背景之下，各类基础设施建设规模不断扩大，对混凝土需求量越来越大。为了更好的满足各类工程建设施工要求，为各类工程建设施工提供质量较好的混凝土，做好混凝土的配合比与拌和工作至关重要。通过选择合理的混凝土搅拌站控制方案，能够保证混凝土搅拌质量得到更好提升，有效减少了水泥、砂石、外加剂等材料的损耗。另外，通过研究混凝土搅拌站控制方式，能够全面提升混凝土搅拌速率，减轻有关人员的工作压力。混凝土搅拌站控制难度较大，对工作人员的技能要求较高，而科学的控制方式，不但能够缓解有关工作人员的工作强度，而且保证混凝土搅拌质量得到全面提升。
2混凝土搅拌站控制方案选择的控制方式
2.1工控机+配料称重仪表控制方式
工控机+配料称重仪表这种控制方式中，工控机主要负责自动运行的协调工作；利用串口按照仪表的通信协议将被控物料的目标值、点动量、稳秤时间等控制参数进行设置，发出配料信号，各种门限位直接连锁在配料仪表输出回路中。该系统脱开工控机后仍是一个独立的仪表控制系统（可能会缺失某些功能），该控制系统对仪表有一定的智能化要求，除了基本的重量采集和显示功能外，还要有自动物料配料功能（累加或者累减）。各个物料的配料流程由各自的配料仪表完成，工控机只用于判断该物料处于哪个配料阶段，是否配料完毕，是否超差等位信号，配料算法在仪表内固化，只需调整相应的配料参数。
2.2工控机+板卡
控制方式一般来讲，工控机+板卡控制模式结合重量采集方式的不同，可以被分为以下两种模式：（1）工控机+板卡+称重模块的方式。在这种控制模式当中，各个物料称斗中的称重传感器能够准确接入到称重模块当中，而称重模块所输出的各项信号，则能够有效接入到工控机的控制模板当中，工控机软件能够准确计算出物料的实际重量，并直接显示在界面当中。利用数字量输入输出板卡，对各个配料机的启动与停止运行状态进行全面监管，系统输入端与控制板上部的按钮连接，输出端则与中间的继电器进行连接，使得配料机构得到有效控制。在此控制方式之中，工控机作为重点设备，系统中的控制软件需要具备良好的抗干扰性能，如果软件的抗干扰性能较差，当工控机发生较大故障时，部分物料的重量信息数据则不能够显示，系统会处于瘫痪状态。（2）工控机+板卡+称重仪表控制方式。此控制模式当中，各项物料称斗称重传感器通过与称重仪表有效接入，利用称重仪表来显示各项数据，空间软件则能够结合串口，准确读取出仪表中各个物料的具体重量，做好相应的计算工作。结合数字量输入与输出板卡，对系统中的各个配料机的启动与停止运行进行有效监控，输入端通过连接控制面板上部的按钮，包括限位信号，将输出端与中间继电器有效连接，对配料机构进行合理控制。此种控制模式较为便捷，一旦系统中的工控机出现故障，系统能够自动转化为手动生产，但是，该控制方式也有一定的缺点，主要是输出与输入板卡限制物料类别，扩展性能较差。
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2.3工控机+PLC+称重仪表控制方式
工控机+PLC+称重仪表这种控制方式根据在工控机还是在PLC又可细分为偏软和偏PLC解决方案：（1）偏软件解决方案控制逻辑由工控机的上位机软件完成，PLC输入端接各种限位和按钮，同时和工控机一直保持通信，告诉软件现在什么物料处于什么状态，工控机通过串口直接读取各个物料秤的实时值，发出计量信号，启动、点动、停止⋯⋯，相比第一种控制方式，软件要模拟仪表实现读秤、配料（不仅仅是加法、减法）、通信、数据统计分析、归档打印等诸多功能。用什么算法去实现配料过程？怎么实现？是否高效可靠的实现？等问题都对软件编写者提出很高的要求。但是这种控制的优点是显而易见的，基于工控机的强大的硬件优势秒杀称重仪表和PLC，再多的需求不是问题，可能最后的问题是：如何用最可靠的方式实现算法的最优化。（2）偏PLC解决方案PLC为工业控制而生，有很高的可靠性。称重仪表连接传感器采集秤值同时与PLC连接实现自动控制，由PLC控制各个执行机构动作，上位机从PLC统一采集运行信息，完成生产监视、数据管理功能。这里上位机实现的方式很多，可以基于Windows编程语言来实现，也可以根据选用的PLC配合组态软件二次开发。但是一般PLC都不带显示功能，脱离工控机无法实现运行过程的监视。
2.4工控机+远程I/O模块
和上述几种混凝土搅拌站控制方式比较来讲，此种控制方式将原有的控制权直接下放到施工现场的各个I/O模块当中，I/O模块具有可编程控制的特点，其内部的程序内容，对I/O模块的运行起到一定的指导作用，如果各类问题需要直接上报给工控机，征求系统意见来处理问题，I/O模块则能够有效的完成工作。I/O模块放置于混凝土搅拌控制现场之中，能够保证采集到的各项系统信息更为精确，提高系统的抗干扰能力。此种控制方式不仅具有性能优良的I/O模块，通信技术的有效运用，对系统的安全性能与可靠性起到良好提升。有关人员可以采用太网连接方式，利用双绞线将现场采集站中的集线器进行有效连接，并将集线器与主要控制系统进行联网通信。此种方式比较适用在距离不超过180m的控制系统当中。此外，有关人员也可以采用光电转换器，将系统中的各项电气信号直接转换为光信号，经过光纤向外部输出，而系统的另外一段通过安装光电转换器，直接将光信号进行有效解析，解析为电气信号，此种方式，系统的通信距离能够超过40km。工控机+远程I/O模块控制方式具有良好的空间跨度，在一些发展规模比较大的生产领域应用效果较好。在一些规模比较大的生产领域，由于不同的联络点仅需要利用双绞线进行通信，有效降低了布线难度，节约大量的布线成本。为了保证混凝土搅拌站控制效果得到更好提升，有关人员需要选择合理的控制方式，并结合混凝土搅拌站控制中存在的问题，对既有的控制方式进行优化，在提高混凝土搅拌站控制水平的同时，保证混凝土原材料得到更好利用。
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
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论文作者:张磊
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签：混凝土论文; 工控机论文; 方式论文; 称重论文; 搅拌站论文; 控制系统论文; 仪表论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;