CN1709673A

CN1709673A - 一种混凝土搅拌站自动控制系统

Info

Publication number: CN1709673A
Application number: CN 200410024361
Authority: CN
Inventors: 邹今检; 曾敏; 巫显钟; 田贤培
Original assignee: LAIYANG CITY BUILDING MACHINERY PLANT
Current assignee: LAIYANG CITY BUILDING MACHINERY PLANT
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2005-12-21

Abstract

本发明公开了一种混凝土搅拌站自动控制系统，其特征是该控制系统是通过工业计算机IPC读写可编程控制器PLC的数据，由PLC控制阀门、泵、搅拌机工作，本系统中IPC和PLC的通讯采用PPI协议，具有协议通讯速度快、通讯效率高的特点，不需要编写与通讯相关的程序，从而能提高PLC控制程序执行速度，本系还使用HMI和PLC构成冗余备用系统，一旦IPC出现故障，可立即启用备用系统，不影响正产生产，进一步增强了整个系统可靠性，确保用户利益不受损失。

Description

一种混凝土搅拌站自动控制系统

一、技术领域

本发明属于建筑机械混凝土搅拌站技术领域，尤其是涉及一种混凝土搅拌站自动控制系统。

二、背景技术

目前，随着建筑业的发展，混凝土的搅拌已经逐步形成一套完整的工作站，由多种设备配合共同完成混凝土的搅拌，以前的混凝土搅拌站多是采用可编程控制器PLC进行控制各种设备，是提前编制好工作程序，固化在控制器PLC内，需要改变工作程序时，一是通过现场通过控制器PLC更改指令，二是修改控制器PLC内部程序，这样由于搅拌现场工作环境、安全性等较差，控制很不方便，而且往往发生误操作，虽然目前出现一些使用工业计算机IPC通过与控制器PLC的通讯，来实现自动化管理控制，但是以往的系统进行IPC和PLC之间的通讯的时候，普遍采用自由口协议，通讯速度慢，而且通讯过程复杂烦琐，经常出现错桢，导致通讯不稳定，影响工作站的工作。

三、发明目的

本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种采用工业工业计算机IPC直接控制和监视可编程控制器PLC、由控制器PLC控制现场设备、IPC与PLC间采用PPI协议通讯、PLC内部不需要编写与通讯相关的程序、提高PLC控制程序执行速度、IPC通过直接改写PLC特定内存中的数据即可给PLC设定任务或设置参数、通讯速度和通讯的稳定性高、具有冗余备用控制系统、可靠性高的混凝土搅拌站自动控制系统。

本发明的目的是这样实现的，一种混凝土搅拌站自动控制系统，其特点是该控制系统是通过工业计算机IPC读写可编程控制器PLC的数据，由PLC控制阀门、泵、搅拌机工作，主要包括以下步骤：

a、初始化PLC数据；

b、检测是否是自动状态，如果是“否”转手动控制，是“是”继续；

c、读取骨料秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；

d、骨料配给完毕，将骨料输送至过渡舱；

e、读取水泥秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；

f、读取粉煤灰秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；

g、读取水秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；

h、读取附加剂秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关，附加剂配给完成后投入水中；

i、将配好后的骨料、水泥、粉煤灰、含有附加剂的水投入搅拌机进行搅拌流程；

j、搅拌完成后斜料；

k、搅拌减计数，检测计数器是否为0，是退出，不是从c步骤开始重复。

IPC中采用PPI协议读写PLC内存，主要包括以下步骤：

a、打开通讯端口并判断是否端口是否正确，不正确退出并报告错误，正确继续；

b、对PLC进行读操作，给出地址及长度；

c、等待回应，如果是“E5或A”继续，否则退出并报告；

d、对PLC发送应答正确信号并给出所读地址及长度；

e、把返回正确结果送至中间缓冲区；

f、对PLC进行写操作，给出地址及长度；

g、等待回应，如果是“E5或A”继续，否则退出并报告；

h、对PLC发送应答正确信号并判断发送缓冲区数据长度是否为零，是零继续，否则退出写程序等待；

ii、把所需发送数据送至发送端口。

为了进一步实现本发明的目的，还可以是在控制器PLC上还连接有触摸屏HMI，HIM可通过PPI协议直接读写PLC内存单元。

本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明采用工业计算机IPC与控制器PLC通讯，由IPC发出指令给PLC，然后由PLC控制各种设备，本控制系统的称量系统完全通过程序由PLC实现，来自传感器的称重信号经变送器放大后进入PLC的模拟量输入(AI)模块，经过高速CPU模块处理后即可直接获得秤上物料的重量信息，在配料时PLC将秤上物料的重量的实时值与设定值进行比较，当实时值+过冲量＞＝设定值时立即关闭给料阀们/给料螺旋，精确控制物料配给量，实践证明，这种方式的配料精度可达到0.5～1％，配料精度比一般的配料控制器高，并且由于全部采用软件方式实现，对以后秤的升级和改造没有任何限制，更新PLC程序即可，使系统可以无限升级和改造，而且升级和改造的成本十分低廉；在计算机/触摸屏上设置好物料的配方、每次罐方数、搅拌时间、搅拌罐数等信息，下达生产指令，即可立即启动生产，称量系统将自动配好每种物料，当所有的物料配好以后，系统会根据操作人员设定的相关参数，严格按混凝土搅拌生产的工艺流程对整个系统的生产进行动态实时控制，按用户的意图完成任务；计算机管理系统用于存储配方、设定任务、实时监控、存储生产记录、报表统计打印、发货单打印等诸多方面，整个系统的生产过程可在计算机上实时的动态显示，可直接观察PLC工作中的各种中间数据；IPC和PLC之间的通讯采用西门子符合工业标准的PPI协议，IPC通过直接读取PLC的特定内存单元，即可获取相关生产数据，IPC通过直接改写PLC特定内存中的数据，即可给PLC设定任务或设置参数，改变了以往的系统进行IPC和PLC之间的通讯的时候，普遍采用自由口协议，通讯速度慢，而且通讯过程复杂烦琐，经常出现错桢，导致通讯不稳定的问题，PPI协议比自由口协议通讯速度快、通讯效率高，提高了IPC和PLC通讯速度；同时，由于使用PPI协议后PLC内部不需要编写与通讯相关的程序，从而能提高PLC控制程序执行速度；除IPC外，本系统还使用HMI和PLC构成冗余备用系统，一旦IPC出现故障，可立即启用备用系统，不影响正产生产，进一步增强了整个系统可靠性，确保用户利益不受损失。

四、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的控制系统程序流程图。

图2为本发明的系统结构示意图。

图3为本发明中的IPC读写PLC内存的程序流程图。

五、具体实施方案

实施例1，一种混凝土搅拌站自动控制系统，参照图1，该控制系统是通过工业计算机IPC读写可编程控制器PLC的数据，由PLC控制阀门、泵、搅拌机工作，主要包括初始化PLC数据；检测是否是自动状态，如果是“否”转手动控制，是“是”继续；读取骨料秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；骨料配给完毕，将骨料输送至过渡舱；读取水泥秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；读取粉煤灰秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；读取水秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关；读取附加剂秤数据，进行A/D转换，根据数据控制阀门、泵的开关，附加剂配给完成后投入水中；将配好后的骨料、水泥、粉煤灰、含有附加剂的水投入搅拌机进行搅拌流程；搅拌完成后斜料；搅拌减计数，检测计数器是否为0，是退出，不是从检测是否自动状态后步骤开始重复。

实施例2，一种混凝土搅拌站自动控制系统，参照图3，是在实施例1的基础上，IPC中采用PPI协议读写PLC内存，包括打开通讯端口并判断是否端口是否正确，不正确退出并报告错误，正确继续；对PLC进行读操作，给出地址及长度；等待回应，如果是“E5或A”继续，否则退出并报告；对PLC发送应答正确信号并给出所读地址及长度；把返回正确结果送至中间缓冲区；对PLC进行写操作，给出地址及长度；等待回应，如果是“E5或A”继续，否则退出并报告；对PLC发送应答正确信号并判断发送缓冲区数据长度是否为零，是零继续，否则退出写程序等待；把所需发送数据送至发送端口，其他与实施例1完全相同。

实施例3，一种混凝土搅拌站自动控制系统，参照图1、图2、图3，是在实施例2的基础上，在控制器PLC上还连接有触摸屏HMI，HIM可通过PPI协议直接读写PLC内存单元，其步骤与IPC读写PLC内存一样，其他与实施例2完全相同。

在IPC中按PPI协议读写PLC的流程图编写好程序，该程序采用Microsoft Visual Basic6.0编写(也可采用任何其他高级语言，如Microsoft Visual C++或Borland Delphi等)。用PC/PPI电缆将IPC连接到PLC任一通讯端口上，即可在IPC中直接读写PLC内存单元，进一步开发出功能强大的工业控制软件。

Claims

1、一种混凝土搅拌站自动控制系统，其特征是该控制系统是通过工业计算机IPC读写可编程控制器PLC的数据，由PLC控制阀门、泵、搅拌机工作，主要包括以下步骤：