百色西门子模块代理

    功能块FB100采用梯形图编制，包括模拟采集变换，生产配方处理， 6种石料累计计量、3种粉料累计计量、1种沥青计量、1种添加剂计量;搅拌控制，报表数局上传处理等

      石料计量采用双料门气缸控制，计量程序要按照拌和工艺根据不同情况及时调整拌和参数。例如，在热料仓满料和缺料两种情况下拌和参数是不大一样的，此时的空中落料质量有很大的差别，满仓时百十公斤而空仓时只有几公斤，这要在程序中及时自动修正调整。在计量程序中编制了落差自动修正功能,计量中即有静态修正又有动态修正控制，使计量级配更加准确。

      油石比精度及自动跟踪油石比是沥青混合料质量的一个重要指标。沥青含量过少、过多都会降低沥青混凝土强度，影响压实度和稳定度，含量过多还会在矿料颗粒间形成自由沥青而终导致路面“泛油”。因此必须严格控制油石比使其误差达到±0.3%以内。为了提高油石比精度,沥青计量采用二次计量方式,先按设定重量的120%称量,待石料、粉料称量完成后，经过二次运算，再按配方进行喷洒，提高了出料质量。

      粉料计量是采用计量螺旋控制。根据拌和工艺不同，粉料设定变化范围大，当设定重量较小时,会产生误差较大, 当设定重量较大时,计量时间较长,影响生产速度,为了提高计量精度,提高生产效率,采用变频器控制螺旋速度，根据粉料设定重量,自动调节PLC模拟量输出大小,调节变频器速度,控制粉料计量.

3.2 温度控制

      沥青混合料的出料温度是影响施工质量的一个重要因素。温度过低会影响混合料质量，产生拌和不均匀的“花料”现象，而且不利于摊铺碾压；而过高的温度又会造成燃料等很大的浪费，严重时还会引起沥青老化、结焦。因此必须严格控制混合料温度沥青混合料温度控制是关键生产工艺。

      温度控制程序由功能FC51（燃烧器控制）, FC60（除尘控制）组成，石料采用燃油燃烧器烘焙加热, 温度高低由风门大小调节，采用快速响应的非接触式红外线测温仪测温，此信号反馈给PLC，程序调用PLC内置的温度调节功能块FB59进行控温，自动调节风油比跟踪设定的热骨料温度。

      除尘器负压是燃烧器燃烧效率的关键因素之一，测量滚筒负压并及时调节引风风门使其稳定，为充分燃烧提供条件；程序调用PLC内置 PID功能块FB42对负压进行自动控制。

3.3成品仓控制

      成品仓是沥青搅拌站的重要组成部分，运料小车根据指令在规定的时间范围内将计量搅拌好的成品料运送至不同的仓位。小车采用施耐德ATV71变频器驱动，利用 CPU-314ST中集成的4路高速计数单元对安装在电动机上的编码器进行计数，实现小车的jingque定位。

      程序由功能块FB300,FC310组成，包扩高速计数设置，选仓控制，仓位测量定位，变频器控制。

3.4功能扩展与兼容

      搅拌站控制系统中还包括：供料控制功能块FB20，电动机控制功能FC150等，随着道路施工工艺的不断改进更新，沥青搅拌站外围设备会不断增加，一体化控制要求PLC具有较强的可扩展性。 CPU-314ST单机架32模块的可扩容量为搅拌站外围设备的加入提供了便利的操作和可靠的保证。

      沥青搅拌设备控制的智能化和人性化要求日益突出，过去生产的搅拌站就面临着一个控制系统改造的问题，对于旧的采用西门子PLC的控制系统应用VIPA  PLC改造快捷方便，减少了硬件改动和软件改动。

4．上位机软件设计

上位机采用工业电脑+人机界面组合成双操作系统

4.1电脑组态软件

      随着客户对搅拌站工艺要求的提高,上位机组态系统一般要求具有复杂的画面功能，强大的数据处理功能和实时交互的配方报表，报警功能。上位机组态系统的功能实现依赖于与PLC的无障碍快速通讯。VIPA PLC的以太网通讯模式对实现上述功能提供了完美解决方案。

      上位机选用FameView工业组态软件，采用太网方式与VIPA-PLC通讯（100MHz），运行在bbbbbbS  2000 / XP环境下。具有全中文友好界面，新颖，简单而强大的组态功能，可快速简捷完成生产任务。组态软件支持3000点变量系统，能准确控制每个生产工艺细节，3000个图素的画面能在1秒之内更新，高速的画面更新使画面更流畅，更美观。利用组态软件强大的多屏功能,电脑系统配置双显示器，一台用来显示设备监控画面，一台用来显示数据和进行生产操作。组态操作界面采用菜单，子菜单，按钮超级链接等方式切换画面。画面有:

a)       主画面：生产流程监控和计量监控；

      通过下拉菜单和点击按钮，完成多种操作任务；在生产过程可中切换到其他控制画面。为防止误操作，相关按钮增加了连锁条件和操作权限；

b)      控制子画面：

      供料控制，设备控制，加热控制等。

c)       生产设定：

      生产搅拌参数设定, 存储配方和调用配方，在此系统中设计了200个配方；可随意地以文件形式另存在硬盘或软盘中，并能方便地转存为EXCEL文件。

d)      PLC状态监控：

      真实反映现场的I/O状态，利于故障的检查和排除；

e)       数据管理：

      随时记录每一循环的称量数据，数据保存SQL Server 2000大型数据库，便于汇总查询和打印打印：根据数据报表的内容，可控制打印机进行实时逐行或逐页打印；并能方便地转存为EXCEL文件

1.概述

      沥青搅拌设备主要用于高速公路的建设和维护, 是一种复杂的综合配套设备，独立运转部件多，工艺流程复杂。特别是用于高等级公路的设备，对沥青、骨料、粉料的计量精度和温度要求高，设备由于在野外作业，工作环境恶劣，因此对该设备控制系统性能相对要求也较高。综合考虑上述因素，采取必要的设计措施，才能满足高等级公路施工的要求。

      沥青混合料搅拌设备主要包括供料控制，温度控制，计量控制，除尘控制，成品仓控制等。其控制系统的任务是按照工艺流程顺序控制各部设备,按生产配方自动进行计量拌料。目前控制系统基本采用PC+HMI+PLC的控制模式，上位机PC, HMI主要用于下发控制指令进行生产监控与数据管理；下位机PLC负责全部的过程控制。

2.可编程序控制器（ PLC ）在搅拌楼控制中的应用特点

2.1 通用特点

     PLC作为沥青混凝土搅拌设备控制的核心元件，其性能直接影响整机的性能，因此PLC选型应注意以下几点：

动态计量要求PLC运算速度快，扫描周期应在10ms以内
设备控制点多，要求PLC内存要大，要有一定余量
通讯速度要快，上位机画面刷新速度应大于5次/秒
选用模块化PLC，便于系统扩展.
在整机性能满足要求的前提下，尽量简化系统，降低成本，提高整机的性能价格比。
2.2 特点比较

      目前控制系统大多采用的西门子PLC，其中S7-400（S7-412）是大型PLC，CPU速度快，内存大，性能优异，但价格较贵。S7-300（S7-314C，S7-315）成本较低，但是性能有差距。

      VIPA推出的300S系列PLC是完全兼容西门子S7-300/400  PLC的高性能PLC，其特点是：CPU运行速度快、内存大（2MB）、通讯接口多（具有PROFIBUS-DP主站、MPI、内置以太网接口等,并且集成了高速模拟量输入,高速计数器等端口）、编程与STEP7完全兼容，程序无需修改可直接运行,其I/O模块和附件与S7-300可直接互换使用。

      为了提高设备性能，降低成本，我们选用了VIPA的可编程控制器,先后设计了集中式控制系统与分布式总线控制系统:

2.3集中式控制系统

      在2006年我们选用VIPA-300S PLC应用在1300型沥青搅拌站上,系统采用集中控制模式.

系统的组成为：

300S-CPU：VIPA  314-6CF02
300V数字量输出模板：VIPA  322-1BL00
300V数字量输入模板：VIPA  321-1BL00
300V模拟量输入模板：VIPA  331-1KF01
300V模拟量输出模板：VIPA  332-5HD01
2.4分布式控制系统

      为了适应出口产品的需要，满足设备快速安装，便于移动的要求，在2008年初我们开发设计了分布式总线控制系统。现系统以应用在2000型沥青搅拌站上,控制系统按设备结构分解为八个独立单元，安装在现场相应设备处，并在工厂内完成单元局部配线，现场只铺设电源线通讯线，实现现场快速安装。每个单元控制柜均装有外操作总电源开关,急停按钮.便于现场操作与维护. 以满足出口及国内高端客户的需求。

      系统选用VIPA-515S 板卡式CPU为主站, 安装在控制室的工控机内;采用200V I/O模块，安装在现场各控制箱中作为系统中的从站，对本单元设备进行采集与控制。系统采用PROFIBUS-DP现场总线通讯，实现沥青搅拌站过程控制。

系统的组成为：

500S-CPU：                  VIPA  515-2AJ00
200V-DP模板：             VIPA  253-1DP01
200V数字量输出模板: VIPA  221-1BF00
200V数字量输入模板：VIPA  222-1HF00
200V模拟量输入模板：VIPA  231-1BD53
200V模拟量输出模板：VIPA  232-1BD51
3．PLC 的程序设计

      VIPA PLC采用西门子STEP7编程软件进行编程，程序用梯形图和语句表方式编写。STEP 7编程软件采用的是模块式结构编程，可以分为组织块(OB) 、系统功能块或系统功能(SFB或SFC) 、功能块(FB) 、功能(FC) 、背景数据块(背景DB)和数据块(DB) 等。OB块中的OB1是必须的，其他块根据需要来增减。本系统PL C程序部分用到了主程序循环OB1、循环中断OB32、暖启动OB100等组织块。另外还用到了自定义的功能FC、数据块DB、系统功能块SFB等。程序包括计量控制功能块FB100, 供料控制FB20，温度控制FC51,除尘控制FC60，成品仓控制FB300等。下面就采用VIPA 300S的集中式控制系统做简单介绍.

3.1 计量控制

    计量控制是搅拌站控制关键的部分，要求PLC  A/D采集精度高,响应迅速,称量控制准确. VIPA CPU-314ST中集成的4路AD单元, 采集速度可达170次/秒,精度为12位,完全可以满足工艺要求,我们利用其对石料、粉料、沥青等称量值进行动态采集,PLC根据生产配方对称量信号运算处理后，由输出模块自动控制石料秤门、粉料螺旋输送机、沥青泵等开启停止,进行计量控制以及搅拌过程控制等。