專利名稱：一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑機械混凝土攪拌站技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，混凝土的攪拌已經(jīng)逐步形成一套完整的工作站，由多種設(shè)備配合共同完成混凝土的攪拌，以前的混凝土攪拌站多是采用可編程控制器PLC進行控制各種設(shè)備，是提前編制好工作程序，固化在控制器PLC內(nèi)，需要改變工作程序時，一是通過現(xiàn)場通過控制器PLC更改指令，二是修改控制器PLC內(nèi)部程序，這樣由于攪拌現(xiàn)場工作環(huán)境、安全性等較差，控制很不方便，而且往往發(fā)生誤操作，雖然目前出現(xiàn)一些使用工業(yè)計算機IPC通過與控制器PLC的通訊，來實現(xiàn)自動化管理控制，但是以往的系統(tǒng)進行IPC和PLC之間的通訊的時候，普遍采用自由口協(xié)議，通訊速度慢，而且通訊過程復(fù)雜煩瑣，經(jīng)常出現(xiàn)錯楨，導(dǎo)致通訊不穩(wěn)定，影響工作站的工作。
三、發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于改進已有技術(shù)的不足而提供一種采用工業(yè)工業(yè)計算機IPC直接控制和監(jiān)視可編程控制器PLC、由控制器PLC控制現(xiàn)場設(shè)備、IPC與PLC間采用PPI協(xié)議通訊、PLC內(nèi)部不需要編寫與通訊相關(guān)的程序、提高PLC控制程序執(zhí)行速度、IPC通過直接改寫PLC特定內(nèi)存中的數(shù)據(jù)即可給PLC設(shè)定任務(wù)或設(shè)置參數(shù)、通訊速度和通訊的穩(wěn)定性高、具有冗余備用控制系統(tǒng)、可靠性高的混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，其特點是該控制系統(tǒng)是通過工業(yè)計算機IPC讀寫可編程控制器PLC的數(shù)據(jù)，由PLC控制閥門、泵、攪拌機工作，主要包括以下步驟
a、初始化PLC數(shù)據(jù)；b、檢測是否是自動狀態(tài)，如果是“否”轉(zhuǎn)手動控制，是“是”繼續(xù)；c、讀取骨料秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；d、骨料配給完畢，將骨料輸送至過渡艙；e、讀取水泥秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；f、讀取粉煤灰秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；g、讀取水秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；h、讀取附加劑秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)，附加劑配給完成后投入水中；i、將配好后的骨料、水泥、粉煤灰、含有附加劑的水投入攪拌機進行攪拌流程；j、攪拌完成后斜料；k、攪拌減計數(shù)，檢測計數(shù)器是否為0，是退出，不是從c步驟開始重復(fù)。
IPC中采用PPI協(xié)議讀寫PLC內(nèi)存，主要包括以下步驟a、打開通訊端口并判斷是否端口是否正確，不正確退出并報告錯誤，正確繼續(xù)；b、對PLC進行讀操作，給出地址及長度；c、等待回應(yīng)，如果是“E5或A”繼續(xù)，否則退出并報告；d、對PLC發(fā)送應(yīng)答正確信號并給出所讀地址及長度；e、把返回正確結(jié)果送至中間緩沖區(qū)；f、對PLC進行寫操作，給出地址及長度；g、等待回應(yīng)，如果是“E5或A”繼續(xù)，否則退出并報告；
h、對PLC發(fā)送應(yīng)答正確信號并判斷發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)長度是否為零，是零繼續(xù)，否則退出寫程序等待；ii、把所需發(fā)送數(shù)據(jù)送至發(fā)送端口。
為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以是在控制器PLC上還連接有觸摸屏HMI，HIM可通過PPI協(xié)議直接讀寫PLC內(nèi)存單元。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下顯著特點和積極效果本發(fā)明采用工業(yè)計算機IPC與控制器PLC通訊，由IPC發(fā)出指令給PLC，然后由PLC控制各種設(shè)備，本控制系統(tǒng)的稱量系統(tǒng)完全通過程序由PLC實現(xiàn)，來自傳感器的稱重信號經(jīng)變送器放大后進入PLC的模擬量輸入(AI)模塊，經(jīng)過高速CPU模塊處理后即可直接獲得秤上物料的重量信息，在配料時PLC將秤上物料的重量的實時值與設(shè)定值進行比較，當實時值+過沖量＞＝設(shè)定值時立即關(guān)閉給料閥們/給料螺旋，精確控制物料配給量，實踐證明，這種方式的配料精度可達到0.5～1％，配料精度比一般的配料控制器高，并且由于全部采用軟件方式實現(xiàn)，對以后秤的升級和改造沒有任何限制，更新PLC程序即可，使系統(tǒng)可以無限升級和改造，而且升級和改造的成本十分低廉；在計算機/觸摸屏上設(shè)置好物料的配方、每次罐方數(shù)、攪拌時間、攪拌罐數(shù)等信息，下達生產(chǎn)指令，即可立即啟動生產(chǎn)，稱量系統(tǒng)將自動配好每種物料，當所有的物料配好以后，系統(tǒng)會根據(jù)操作人員設(shè)定的相關(guān)參數(shù)，嚴格按混凝土攪拌生產(chǎn)的工藝流程對整個系統(tǒng)的生產(chǎn)進行動態(tài)實時控制，按用戶的意圖完成任務(wù)；計算機管理系統(tǒng)用于存儲配方、設(shè)定任務(wù)、實時監(jiān)控、存儲生產(chǎn)記錄、報表統(tǒng)計打印、發(fā)貨單打印等諸多方面，整個系統(tǒng)的生產(chǎn)過程可在計算機上實時的動態(tài)顯示，可直接觀察PLC工作中的各種中間數(shù)據(jù)；IPC和PLC之間的通訊采用西門子符合工業(yè)標準的PPI協(xié)議，IPC通過直接讀取PLC的特定內(nèi)存單元，即可獲取相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，IPC通過直接改寫PLC特定內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，即可給PLC設(shè)定任務(wù)或設(shè)置參數(shù)，改變了以往的系統(tǒng)進行IPC和PLC之間的通訊的時候，普遍采用自由口協(xié)議，通訊速度慢，而且通訊過程復(fù)雜煩瑣，經(jīng)常出現(xiàn)錯楨，導(dǎo)致通訊不穩(wěn)定的問題，PPI協(xié)議比自由口協(xié)議通訊速度快、通訊效率高，提高了IPC和PLC通訊速度；同時，由于使用PPI協(xié)議后PLC內(nèi)部不需要編寫與通訊相關(guān)的程序，從而能提高PLC控制程序執(zhí)行速度；除IPC外，本系統(tǒng)還使用HMI和PLC構(gòu)成冗余備用系統(tǒng)，一旦IPC出現(xiàn)故障，可立即啟用備用系統(tǒng)，不影響正產(chǎn)生產(chǎn)，進一步增強了整個系統(tǒng)可靠性，確保用戶利益不受損失。
四

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)程序流程圖。
圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中的IPC讀寫PLC內(nèi)存的程序流程圖。
五、具體實施方案實施例1，一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，參照圖1，該控制系統(tǒng)是通過工業(yè)計算機IPC讀寫可編程控制器PLC的數(shù)據(jù)，由PLC控制閥門、泵、攪拌機工作，主要包括初始化PLC數(shù)據(jù)；檢測是否是自動狀態(tài)，如果是“否”轉(zhuǎn)手動控制，是“是”繼續(xù)；讀取骨料秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；骨料配給完畢，將骨料輸送至過渡艙；讀取水泥秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；讀取粉煤灰秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；讀取水秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；讀取附加劑秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)，附加劑配給完成后投入水中；將配好后的骨料、水泥、粉煤灰、含有附加劑的水投入攪拌機進行攪拌流程；攪拌完成后斜料；攪拌減計數(shù)，檢測計數(shù)器是否為0，是退出，不是從檢測是否自動狀態(tài)后步驟開始重復(fù)。
實施例2，一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，參照圖3，是在實施例1的基礎(chǔ)上，IPC中采用PPI協(xié)議讀寫PLC內(nèi)存，包括打開通訊端口并判斷是否端口是否正確，不正確退出并報告錯誤，正確繼續(xù)；對PLC進行讀操作，給出地址及長度；等待回應(yīng)，如果是“E5或A”繼續(xù)，否則退出并報告；對PLC發(fā)送應(yīng)答正確信號并給出所讀地址及長度；把返回正確結(jié)果送至中間緩沖區(qū)；對PLC進行寫操作，給出地址及長度；等待回應(yīng)，如果是“E5或A”繼續(xù)，否則退出并報告；對PLC發(fā)送應(yīng)答正確信號并判斷發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)長度是否為零，是零繼續(xù)，否則退出寫程序等待；把所需發(fā)送數(shù)據(jù)送至發(fā)送端口，其他與實施例1完全相同。
實施例3，一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，參照圖1、圖2、圖3，是在實施例2的基礎(chǔ)上，在控制器PLC上還連接有觸摸屏HMI，HIM可通過PPI協(xié)議直接讀寫PLC內(nèi)存單元，其步驟與IPC讀寫PLC內(nèi)存一樣，其他與實施例2完全相同。
在IPC中按PPI協(xié)議讀寫PLC的流程圖編寫好程序，該程序采用Microsoft Visual Basic6.0編寫(也可采用任何其他高級語言，如Microsoft Visual C++或Borland Delphi等)。用PC/PPI電纜將IPC連接到PLC任一通訊端口上，即可在IPC中直接讀寫PLC內(nèi)存單元，進一步開發(fā)出功能強大的工業(yè)控制軟件。
權(quán)利要求
1.一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，其特征是該控制系統(tǒng)是通過工業(yè)計算機IPC讀寫可編程控制器PLC的數(shù)據(jù)，由PLC控制閥門、泵、攪拌機工作，主要包括以下步驟a、初始化PLC數(shù)據(jù)；b、檢測是否是自動狀態(tài)，如果是“否”轉(zhuǎn)手動控制，是“是”繼續(xù)；c、讀取骨料秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；d、骨料配給完畢，將骨料輸送至過渡艙；e、讀取水泥秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；f、讀取粉煤灰秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；g、讀取水秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)；h、讀取附加劑秤數(shù)據(jù)，進行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)數(shù)據(jù)控制閥門、泵的開關(guān)，附加劑配給完成后投入水中；i、將配好后的骨料、水泥、粉煤灰、含有附加劑的水投入攪拌機進行攪拌流程；j、攪拌完成后斜料；k、攪拌減計數(shù)，檢測計數(shù)器是否為0，是退出，不是從c步驟開始重復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，其特征是IPC中采用PPI協(xié)議讀寫PLC內(nèi)存，主要包括以下步驟a、打開通訊端口并判斷是否端口是否正確，不正確退出并報告錯誤，正確繼續(xù)；b、對PLC進行讀操作，給出地址及長度；c、等待回應(yīng)，如果是“E5或A”繼續(xù)，否則退出并報告；d、對PLC發(fā)送應(yīng)答正確信號并給出所讀地址及長度；e、把返回正確結(jié)果送至中間緩沖區(qū)；f、對PLC進行寫操作，給出地址及長度；g、等待回應(yīng)，如果是“E5或A”繼續(xù)，否則退出并報告；h、對PLC發(fā)送應(yīng)答正確信號并判斷發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)長度是否為零，是零繼續(xù)，否則退出寫程序等待；i、把所需發(fā)送數(shù)據(jù)送至發(fā)送端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，其特征是在控制器PLC上還連接有觸摸屏HMI，HIM可通過PPI協(xié)議直接讀寫PLC內(nèi)存單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，其特征是該控制系統(tǒng)是通過工業(yè)計算機IPC讀寫可編程控制器PLC的數(shù)據(jù)，由PLC控制閥門、泵、攪拌機工作，本系統(tǒng)中IPC和PLC的通訊采用PPI協(xié)議，具有協(xié)議通訊速度快、通訊效率高的特點，不需要編寫與通訊相關(guān)的程序，從而能提高PLC控制程序執(zhí)行速度，本系還使用HMI和PLC構(gòu)成冗余備用系統(tǒng)，一旦IPC出現(xiàn)故障，可立即啟用備用系統(tǒng)，不影響正產(chǎn)生產(chǎn)，進一步增強了整個系統(tǒng)可靠性，確保用戶利益不受損失。
文檔編號B28C7/00GK1709673SQ20041002436
公開日2005年12月21日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者鄒今檢, 曾敏, 巫顯鐘, 田賢培 申請人:萊陽市建筑機械廠