刘会昌
大连公路工程集团有限公司金州分公司 辽宁大连
摘要：在这篇文章中主要对“PLC+触摸屏+显示仪器”一种相对比较经济的混凝土搅拌站的自动控制系统方案进行分析，并且对混凝土搅拌站控制系统的发展趋势以及发展方向进行分析，对需要解决的一些困难进行讨论，并且对搅拌站的控制流程、具体的工艺要求以及当前搅拌站所使用的控制方法进行分析，对总体设计方案进行阐述。对于这套控制系统而言，是能够在大中型混黏土搅拌站进行使用的，而且能够取得比较好的经济效益。
关键词：混凝土搅拌站；PLC；控制系统
1 前言
最开始的混凝土搅拌站是以单机的形式的存在，但是随着施工建设的规模变得越来越大，尤其是在高速铁路当中的建设当中对混凝土的使用量是非常大的。
随着科学技术的不断发展，PLC技术的发展也是非常迅速的，在硬件配置方面、软件编程当面以及在对模拟量的控制方面取得非常大的进步，这样就为工业自动化控制注入了强大的生机与活力。将PLC技术与触摸屏技术结合在一起而形成的混凝土搅拌站控制系统的设计以及具体应用在当今生产过程的一个重要的发展趋势。
2 系统硬件结构及组成
对于混凝土搅拌站而言，其工作环境是非常差的，而且能够受到多种因素的影响，具有很多歌功旅费擦很难过大的电机以及不平衡重量的强大冲击，除此之外，对于电网的电压而言，也是存在着比较大的波动的。为了取得比较好的精度，对于数字量的输入端而言，通常会采用光电隔离开关以及继电器，这样就可以将计算机系统以及电气系统相互隔离开，而且通过实时控制系统就可以很好地对时序进行控制。当在现场采集到比较多的数据之后，就会通过I/O口进行直接输入，而且对于输出控制信号而言，也可以在街巷每个通道进行输出，从而可以完成一系列的输入任务以及输出任务。对于硬件而言，其功能可以概括成以下几种情况：（1）能够周期性的对输入通道进行信号采集，而且将采集到的信号周期性的输入到每个通道上面；
（2）能够进行实时监控，对数据进行实时显示；
（3）对仪表数据能够周期性的采集；
（4）可以自动地生成数据报表并且进行打印。
具体的硬件组成图可以用图一进行显示。
对硬件不同部门进行说明：
（1）PLC控制系统是最主要的组成部分。在这里选择西门子公司生产的产品，具体的型号为57-226CPU，有24路可以进行数字量输入以及16路进行数字量输出；具有EM221苦战模块，并且存在8路数字量的输入模块，最低消耗为2W。
（2）对于电子称重系统而言，主要组成部分包括了承重机构、传力机构、称重传感器、称重变送器、电子测量显示仪表以及电压。在整个系统当中，称重传感器以及称重变送器是最主要的部分。在这里选择的传感器型号为TSB称重传感器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于这个型号的传感器而言，虽然具有比较低的精度，但是其结构相对是比较紧凑的，能够很方便地对其进行安装，具有比较高的性价比。除此之外，基于DBZ-3型号的变送器的功能电子秤对数字化技术进行应用，具有非常高的集成度，而且可以自动回零，能够很方便的对其进行操作。
（3）触摸屏监控器的主要功能可以概括成以下几个方面：①能够对设备以及系统的操作状态方面的实时信息进行实时显示；
②在触摸屏上面存在着触摸按钮，能够产生相应的开关信号，并且会送到PLC控制系统当中进行运算处理；
③能够非常方便的进行多幅画面切换，并且可以非常方便的对图形、字符串以及报警信息等进行显示；
3 系统软件设计
在对混凝土搅拌站总体的控制要求进行确定之后，对用户程序的基本结构进行确定，并且相应的画出程序流程图。在此次控制当中采取顺序控制的方法进行设计。具体的流程图如图二所述。在整个程序图当中，首先应该进行初始化操作，然后对各个模块进行检查，人机对话、对零位的范围以及对量程的范围进行确定，对模拟量进行相应的处理等步骤。
在对整个程序进行设计过程中，对用户界面进行设计是最关键而且也是最复杂的一项。为了更好地对用户界面进行设计，首先应该将程序应该完成的任务以及动作的原型进行勾画。在本次设计当中，在屏幕上面可以对配方的值、实际的配料净值以及物料的具体名称进行显示；关于控制方式，在这里选择多任务控制的方式，可以在进行配料的同时对下一个任务进行选择；关于配料的参数可以进行实时修改，并且可以对配方、搅拌参数进行调整，除此之外还可以对搅拌机放料门的开关进行控制，这样做的目的就是为了更好地实现人机交互的功能。对于人机交互界面，主要可以分成欢迎画面、在进行工作过程中的主画面、对参数进行相应设置时候的界面、对配方进行相应管理过程中的界面、配方输入过程中应该显示的界面、搅拌机在实际运行过程中对各种参数进行监控显示的界面、对系统时钟进行设定时候的界面、对配方进行相应调整时候需要显示的界面等。
4 技术措施
4.1 将可靠性提升上去的有效措施
（1）PLC应该采取单独接地的方式而且接地线也应该采取单独接地的方式；
（2）对于整个系统而言，接地电阻是不能大于一欧姆的；
（3）对于所有的交流接触器而言，应该安装阻容吸收装置；
（4）对于中间继电器而言，应该用二极管吸收回路进行包装；
（5）在进行信号传输的过程中，所有的弱电信号传输电缆应该采用屏蔽线缆，而且还应该将屏蔽层进行单端接地。
4.2 将称量精度提升上去的有效措施
（1）关于测量结果而言，应该对神经网络算法进行应用，对测量结果当中的静态非线性误差以及动态滞后误差进行补偿操作，这样就可以很好地实现精确测量。
（2）在对水泥或者是粉煤灰进行送料的过程中，应该采取变速送料的方法，这样就可以将冲量带来的影响有效的降低。在进行称重的时候，首先应该快速送料，当到达设定值的时候采用低速配料的方式，这样可以实现精确称重。
（3）对于骨料而言，通常情况下采取大小双料仓。
（4）加水的时候采取粗管、细管相结合的方式，这样可以实现流量精称。
5 结束语
对于本次涉及的基于PLC的混凝土搅拌站控制系统而言，主要对PLC控制过程中的具有比较高的可靠性、具有比较完善的功能进行应用的优点进行利用，可以很好地将可靠性提升上去，而且比较容易实现科学管理。
参考文献：
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[2]张万忠.电器与PLC控制技术[M].北京：化学工业出版社，2003．
[3]王美胜.称重传感器的选用[J].仪器仪表标准化与计量，2003，（1）：16-18．
论文作者:刘会昌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/6
标签：称重论文; 混凝土论文; 搅拌站论文; 控制系统论文; 过程中论文; 传感器论文; 界面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;