沥青混凝土拌和设备控制系统的设计与开发

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1、万方数据第26卷第3期2004年5月南京工业大学学报JOURNALOFNANJtNGUNIVERSrIYOFTECHNOLOGYVd26No3M“撒沥青混凝土拌和设备控制系统的设计与开发黄小波。，殷晨波2，房义军2，王华君3，司小柱3(1．南京工业大学信息科学与工程学院，江苏南京2100092．南京工业大学机械-9动力工程学院，江苏南京2100093徐州工程机械集团有限公司，江苏徐卅I221004)摘要：提出了基于SIMENESs7—300PLC的沥青混凝土拌和设备控制系统的总体框架，叙述了计算机控制系统软件中

2、关键技术的栾现方法，系统程序使用VC++60开发实现。程序中采用了多线程串口通讯技术及ADO数据库编程技术．经使用满足生产需要．关键词：沥青混凝土搅拌设备；控制系统；多线程；串口通讯；RS232；ADO；数据库中图分类号：TP31l52文献标识码：A文章编号：1671—7643(2004)03—009q一04工业自动化程度已被公认为是衡量国家现代化水平的一个重要标志，而生产过程的实时监督控制和数据处理则是工业自动化的基础。沥青混凝土拌和设备是工程筑路机械中的关键设备之一，其控制关键技术长期被国外垄断，为满足国内

3、企业发展的迫切需要，自主开发了沥青混凝土拌和设备控制系统。此系统是用VisualC++60在PC机上开发的集生产监控、数据处理记录为一体的过程控制系统，在吸收国外同类产品技术的基础上采用机电一体化技术，实现整机的计算机控制．使其性能达到或接近目前国际同类产品水平，提高了企业的经济效益和管理现代化水平。1系统组成及功能沥青混凝土拌和设备是用于高等级路面沥青混合料的拌和设备，主要功能是将大小不同的石料经加热烘干后筛分成不同粒径范围、不同粒径大小的石料分别送入各热仓，按照实际用料的不同级配需要，与一定量的矿粉和加热到

4、一定温度的沥青一起送人搅拌缸搅拌至均匀，生成沥青混凝土⋯。影响产品质量的关键是各种配料准确配比，各种配料的加入量是通过称重传感器来响应的，各物料由高处落入仓中．粒径大小、物料位置的高度、需要量的多少、甚至称量的顺序都直接影响配料的精度，这就要求将各种配料的称量数据实时地反馈给控制系统，系统根据称量数据按照内定算法确定各仓门的开、关，各电机的起、停。同时不同要求的各种配料标准、配方均可通过系统输人并存储修改，各种原始生产信息的自动统计、报表生成、打印、查询以及上报等功能也可在本系统中实现。沥青混凝土拌和设备控制系

5、统由PC机和PLC组成。上位机采用一般的商用PC机，系统选用西门子公司的SIMATICS7．300PLC可编程控制器，具有调节精度高、适应能力强、通讯指令丰富、可靠性高、通讯协议简单等优点，可有效地加强生产装置的自动控制，保障生产装置安全可靠地长周期运行。PLC主要包括电源模块、处理器模块、通讯模块、输入输出模块(DI，DO，A／D，D／A)【2』。在监控系统中，PLC完成的主要任务是采集现场的实时数据(开关量、模拟量)，根据沥青混凝土拌和工艺程序实现对现场设备的控制，通过计算机通讯传输数据，接受控制信号。Pc

6、机同PLC之间通过RS．232进行串口异步通信，通信线路采用多股屏蔽电缆。PLC与计算机之间的通讯任务是由计算机主动发起的，前者只是在后者的要求下，完成应答。沥青混凝土拌和设备控制系统上位机监控软件主要功能如下：(1)设备运行状态监控及参数动态显示；(2)成品料小车的全过程控制以及卸料仓位的选择与控制；收稿日期：2003—07—10作者简介：黄小液(1979一)．男．江苏启东人．硕士生，研究方向为网络数据库、网络安全。万方数据南京工业大学学报第26卷(3)各台设备之间的逻辑闭锁和顺序起停；(4)计算机对主要部件

7、的故障记录及报警；(5)设备生产能力的设定，根据设定的生产能力和配比，自动设定各种材料的计量值；(6)计量系统的空称自动调零以及计量误差的自动补偿；(7)沥青混合料的配方编辑与存储，全部工作记录的自动打印输出。2主体软件设计监控软件包括下位机控制程序和上位机运行程序，PLC控制程序采用s7．300系列PLC的SIMATIC唧P7软件编写而成，下面主要介绍上位机监控软件的设计。本监控软件是在Windows2000操作平台上，使用Microsoft的VisualC++6．0开发。I／O配置为：4～20mA模拟量输入

8、12点，4～20mA模拟量输出0点，12～24V电平开关量输入96点，继电器开关输出48点。在开发过程中主要解决这两方面关键技术：①串口通讯监控的实现，包括上位机上显示控制系统的当前状态，同时把控制命令传输给PLC，PLC收到命令后，根据命令请求做出判断，控制系统的运行。②数据库的管理，包括用户权限数据库，配方管理数据库以及生产记录数据库。系统的总体结构框架如图1。图1系统结构图Fig