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摘要：混凝土攪拌站，專門用于拌制混凝土，攪拌站運行中，控制系統屬于核心的設計，用于提高攪拌站的控制水平，滿足混凝土的配比需求。混凝土攪拌站設計，提高了對控制系統的重視度，規范攪拌站控制系統的使用。因此，本文重點分析混凝土攪拌站控制系統相關的設計內容。

關鍵詞：混凝土；攪拌站；控制系統；設計

隨著混凝土應用規模的擴大，攪拌站在控制系統上，提出了新的要求，目的是規范攪拌站的控制功能，避免增加混凝土攪拌的壓力，生產高質量、高性能的混凝土，體現攪拌站控制系統的設計優勢，全面落實混凝土攪拌站控制系統的各項設計，提高攪拌站控制系統的運行水平。

1混凝土攪拌站控制系統分析

混凝土攪拌站控制內，比較常用的方案是工控機+PLC+觸摸屏控制。工控機，根據混凝土配置的需求，對攪拌站控制系統規劃指令，要求控制系統的生產過程，能夠按照標準的指令進行。PLC，用于控制攪拌站控制系統的流程、過程，監督并控制生產動作，PLC的模擬量模塊，具有程序化處理的要求，實行程序化的處理，保證攪拌站控制系統的邏輯化[1]。觸摸屏監控器，提供人機界面的終端服務，維護攪拌站控制的可靠性，利用觸摸屏簡化控制操作。

2混凝土攪拌站控制系統的相關設計

2.1總體設計

混凝土攪拌站控制系統，是將混凝土的各項物料，按照配比稱量，送到攪拌站內。攪拌站控制系統的設計，需要配合動態稱量系統，解決配料的非線性、時變性問題，禁止出現超差的情況，通過控制系統，規范配料的精度、速度，維護混凝土的性能。控制系統的總體設計，重點考慮配料精度的需求，攪拌站配料的過程中，沖擊力、空中落差，屬于影響攪拌站控制系統設計的兩大因素，例如：空中落差因素，混凝土的某一項配料，如水泥、粉煤灰、礦粉，攪拌站的計量裝置，受到控制系統的指示，當該配料的配比達到設計值時，控制系統會對計量裝置發送關閉的指令，此時出料口、稱斗之間，仍舊存在一部分物料，屬于計量裝置統計以外的，此部分屬于空中落差的范疇。因此，混凝土攪拌站控制系統內，提出模糊控制+PID算法，優化攪拌站控制系統的運行環境。模糊控制+PID算法的模式，表現出了混合型算法的特征，對控制系統的期望值實行模式化的處理，有效調節超調量，同時將其作為控制系統的輸入變量，輸入后，獲取反饋值、期望值的偏差，經過百分比進行模糊化處理，將其作為另外一個輸入量，控制系統在此類模式的作用下，檢測偏差百分比，當百分比處于切換標準時，采用PID控制，利用迭代自學習的方式，提前預測出空中的落差，解決落差的問題。

2.2配置與算法

混凝土攪拌站控制系統的配置，是指攪拌電機、水泵電機以及電動傳動和附屬部分[2]。控制系統配置設計，選擇PLC控制，按照功能布置指示燈、開關等。攪拌站控制系統的核心是PLC硬件，分析配置設計，如：（1）中央處理裝置，基于PLC的攪拌站控制系統中央處理裝置，可以采用S7-300設備，做為控制的重點，監督現場的運行設備，輔助傳感器，實行數據采集；(2)I/O系統，其為控制系統的輸入輸出，在PLC的控制下進行遠程的設備操作，構建ET200從站，Profibus總線，控制I/O數據，完成收集與控制輸出；（3）HMI部分，設計兩套同配置的HMI服務器，提高攪拌站控制系統的可靠性，而且兩套服務器，按照一供一備的方式運行，即使攪拌站控制系統的HMI服務器出現故障，也能投運備用服務器，確保控制系統的正常運行。混凝土攪拌站控制系統的算法，實現過程依賴于PLC編程軟件。配合上述硬件及組態，安排PLC編程軟件的運行[3]。例如：混凝土攪拌站控制系統算法中，采用西門子STEP7，連接PLC的硬件、軟件，完成程序化的操作。分析STEP7作用下的功能，如：（1）綜合管理控制系統內的數據、設備；（2）配置通信數據和編程符號，規范控制功能；（3）設計PLC的硬件參數，保障其可配合軟件的功能；（4）編輯多功能的語言程序；（5）診斷PLC硬件系統的故障，維護運行的可靠性。

2.3監控系統

混凝土攪拌站控制系統的監控部分，用于監督現場的攪拌工藝以及設備的運行，全面掌握攪拌系統的運行。攪拌站控制方面，工控機操作選用WINDOWSXPSP3，利用WinCC構建人-機界面，設計兩臺供備工控機，而且工控機上均安裝監控軟件，實時監督攪拌站現場的運行情況，記錄好工況參數。

3混凝土攪拌站控制系統設計的注意事項

首先注意混凝土攪拌站控制系統設計的可靠性，PLC裝置，采取單獨接地處理的方式，而且接地的電阻，不能超過1Ω[4]。為了維護控制系統運行的可靠性，接觸器位置，要安裝阻容吸收的裝置，繼電器線路上，采用二極管運行。控制系統的電纜結構，尤其是弱電系統，設計一層屏蔽線，屏蔽層要實行單端接地處理，保護攪拌站控制系統的運行。第二是稱量精度控制方面的注意事項，針對攪拌站控制系統內的誤差，不論是靜態還是動態誤差，都采用神經網絡算法實行補償，保障系統測量結果的精準性，以免影響攪拌站控制系統的運行。配料的稱量操作，考慮到精度控制的需求，先安排高速給料，給料量達到90%左右，更改為低速配料，符合精稱的標準。骨料的精稱，啟動大、小雙料倉，水分控制，使用粗管、細管，全面控制稱量的精度。

4結束語

混凝土攪拌站控制系統設計，關系到混凝土攪拌的實際情況，全面落實攪拌站控制系統的設計，注意設計中的特殊事項，輔助提高混凝土攪拌站的工作水平，規范其在混凝土攪拌中的應用，進而體現攪拌站設計的優勢和價值，完善混凝土攪拌站控制系統的運行過程。

參考文獻：

[1]韓景云.混凝土攪拌站控制系統軟件設計[D].鄭州大學,2010.

[2]張兆武.基于PLC的混凝土攪拌站控制系統設計[J].機械,2010(08):49-51.

[3]庫祥臣,王文騫,岳陽.攪拌站智能控制系統設計[J].自動化與儀表,2014(10):50-53.

[4]李俊華,彭力,曹紅亮,李彥榮.瀝青混凝土攪拌控制系統的設計與應用[J].微計算機信息,2008(25):45-46+55.

作者：郭彬 單位：中鐵十一局集團橋梁有限公司