1、引言
　　隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)，房地產(chǎn)業(yè)日益紅火，對建設(shè)項目的質(zhì)量要求也越來越高，而高質(zhì)量的建材則是整個工程高質(zhì)量的保障。那種傳統(tǒng)的以工地自行生產(chǎn)混凝土的方式由于其質(zhì)量難以保證，噪聲及粉塵污染大。因而必將被自動控制的混凝土攪拌站取代。自動控制的混凝土攪拌站具有產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、生產(chǎn)效率高、環(huán)保性能好等特點，正在成為混凝土生產(chǎn)的主流。
　　本控制系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。它可以按照設(shè)定的配方，自動、連續(xù)的控制各部分物料的計量、投料、攪拌和出料。同時本系統(tǒng)還有對數(shù)據(jù)進行瀏覽、查詢、統(tǒng)計、打印等一系列管理功能。另外，通過除n取余震蕩曲線法對落差進行自動修正，準確的控制了精度問題。
　　2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　2.1 硬件結(jié)構(gòu)
　　控制系統(tǒng)采用上位機和下位機組成，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1：攪拌站控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

　　由于系統(tǒng)對運行速度、靈敏度、穩(wěn)定性及防塵抗震抗噪音等方面的要求，上位機選用研祥IPC-810P/FSC-1621VD工控機作為上位機，它具有比普通PC機更強的I/O擴展功能，內(nèi)置8MB獨立顯存支持3D圖形加速，這樣能直觀的監(jiān)控現(xiàn)場，板上帶有ISA總線高驅(qū)動，最大驅(qū)動能力高達64mA，具有串口15000V靜電保護功能。在此工控機上可完成組態(tài)軟件的設(shè)計和開發(fā)、PLC程序的開發(fā)以及將軟件通過串口傳送至PLC的CPU單元。
　　下位機采用功能強大、可靠性高、維護方便且抗干擾能力強的可編程控制器OMRON CQM1H PLC實現(xiàn)攪拌站參數(shù)的采集和控制。OMRON PLC是由電源、中央處理器和I/O元件組成的嚴密高速的程序控制器。由于機械控制不斷需要更先進的的功能和處理速度，本系統(tǒng)采用CQM1H就是這樣一種功能完善的緊湊型PLC，它提供附加值機器控制，具有通過各種高級內(nèi)裝板進行升級能力。大程序容量和存儲單位。另CPU單元帶RS-232C接口，可實現(xiàn)適時數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)再通過上位機程序處理。
　　由于系統(tǒng)在滿足全自動生產(chǎn)的同時，還必須有手動操作功能，所以應(yīng)該配置重量儀表和動力柜。重量儀表采用天衡富中的WC-2000C重量顯示器，是由單片微機控制，集稱重、定值、控制于一體的智能化儀表。由于采用了高集成度集成電路，使電路更為簡潔，可靠性更高。并在線路中加進了獨特的抗干擾措施。使儀器能在惡劣的現(xiàn)場環(huán)境中穩(wěn)定、可靠地使用。其儀表操作簡單、計量準確。除添加劑精確到0.01kg外，其它儀表精度是1kg。

圖2：主回路圖

　　動力控制部分通常由斷路器（空氣開關(guān)）、交流接觸器、控制變壓器、中間繼電器等組成。斷路器與交流接觸器構(gòu)成的主回路如圖2所示。斷路器具有短路和過載保護功能，接觸器只是大功率的開關(guān)，可直接驅(qū)動電機和其他電器?？刂谱儔浩魈峁┒位芈罚刂苹芈罚┧璧母鞣N隔離電源，例如：220V、24V等。中間繼電器是弱電系統(tǒng)（計算機系統(tǒng)）或主令電器的控制對象，其作用既起到弱電與強電之間的電氣隔離作用，又擴大了控制功率和控制信號。示意圖：

　　工控機另接兩臺EPSON300K+24針打印機，用于打印發(fā)貨憑證和級配報表
　　2.2 軟件結(jié)構(gòu)
　　工業(yè)控制組態(tài)軟件是可以從可編程控制器、各種數(shù)據(jù)采集卡等設(shè)備中實時采集數(shù)據(jù)，發(fā)出控制命令并監(jiān)控系統(tǒng)運行是否正常的一種軟件包，組態(tài)軟件能充分利用Windows強大的圖形編輯功能，以動畫方式顯示監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面和實現(xiàn)控制功能，并可以生成報表、歷史數(shù)據(jù)庫等，為工業(yè)監(jiān)控軟件開發(fā)提供了便利的軟件開發(fā)平臺，從整體上提高了工控軟件的質(zhì)量。北京金佳絡(luò)公司開發(fā)的CenturyStar5.0是運行在Window98/NT 上的一種組態(tài)軟件，由工程瀏覽器CSMaker和畫面運行系統(tǒng)CSViewer兩部分組成。CSMaker是世紀星軟件的核心部分和管理開發(fā)系統(tǒng)，它的功能是建立動畫顯示窗口。通過它提供的工具箱可方便建立實時曲線圖、歷史趨勢圖和報警記錄顯示。CSViewer是顯示CSMaker中建立的圖形窗口的運行環(huán)境。在攪拌站控制系統(tǒng)中，控制軟件的結(jié)構(gòu)如圖3，上位機采用Omronhj.dll驅(qū)動程序與PLC進行通信，通過串口訪問相應(yīng)的寄存器，以獲取攪拌站現(xiàn)場各設(shè)備參數(shù)的實際值或?qū)ΜF(xiàn)場的開關(guān)量和模擬量如各控制閥門的開度進行控制。本系統(tǒng)中將PLC的DM0～DM100設(shè)置為可讀寫區(qū)，即上位機可對下位機該區(qū)域進行讀寫操作；將DM101～DM399設(shè)置為只讀區(qū)，即上位機只能讀出下位機該區(qū)域的值而不能改變。

圖3：控制軟件結(jié)構(gòu)圖

　　攪拌站控制系統(tǒng)上位機的組態(tài)軟件基本實現(xiàn)了攪拌站測控的要求。簡潔且形象的模擬了攪拌站的現(xiàn)場工藝流程，操作人員能在控制室的計算機屏幕上了解攪拌站的全部運行狀況，包括各種報警。取得權(quán)限的操作人員能在控制室實現(xiàn)對配方參數(shù)和含水率的修改，所有的自動與半自動之間的切換都是無擾切換。每個控制按鈕和每個自動與半自動切換按鈕都有進一步的確認或取消，防止誤操作。
　　攪拌站控制系統(tǒng)下位機是PLC控制器，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，由A/D數(shù)據(jù)處理、控制參數(shù)處理、輸入輸出控制配料過程控制、投料過程控制、攪拌運行控制、上位機點動控制等程序模塊組成，程序是用梯形圖直接編寫。在程序框架允許的范圍內(nèi)，可以任意增加配料