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(duì)建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量要求也越來越高，而高質(zhì)量的建材則是整個(gè)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(dòng)控制的混凝土攪拌站取代。自動(dòng)控制的混凝土攪拌站具有產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良、生產(chǎn)效率高、環(huán)保性能好等特點(diǎn)，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(dòng)、連續(xù)的控制各部分物料的計(jì)量、投料、攪拌和出料。同時(shí)本系統(tǒng)還有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)、打印等一系列管理功能。另外，通過除n取余震蕩曲線法對(duì)落差進(jìn)行自動(dòng)修正，準(zhǔn)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(jī)和下位機(jī)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(duì)運(yùn)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(jī)選用研祥IPC-810P/FSC-1621VD工控機(jī)作為上位機(jī)，它具有比普通PC機(jī)更強(qiáng)的I/O擴(kuò)展功能，內(nèi)置8MB獨(dú)立顯存支持3D圖形加速，這樣能直觀的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，板上帶有ISA總線高驅(qū)動(dòng)，最大驅(qū)動(dòng)能力高達(dá)64mA，具有串口15000V靜電保護(hù)功能。在此工控機(jī)上可完成組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)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(jī)采用功能強(qiáng)大、可靠性高、維護(hù)方便且抗干擾能力強(qiáng)的可編程控制器OMRON CQM1H PLC實(shí)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(yán)密高速的程序控制器。由于機(jī)械控制不斷需要更先進(jìn)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(jī)器控制，具有通過各種高級(jí)內(nèi)裝板進(jìn)行升級(jí)能力。大程序容量和存儲(chǔ)單位。另CPU單元帶RS-232C接口，可實(shí)現(xiàn)適時(shí)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)再通過上位機(jī)程序處理。
　　由于系統(tǒng)在滿足全自動(dòng)生產(chǎn)的同時(shí)，還必須有手動(dòng)操作功能，所以應(yīng)該配置重量?jī)x表和動(dòng)力柜。重量?jī)x表采用天衡富中的WC-2000C重量顯示器，是由單片微機(jī)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(jiǎn)潔，可靠性更高。并在線路中加進(jìn)了獨(dú)特的抗干擾措施。使儀器能在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中穩(wěn)定、可靠地使用。其儀表操作簡(jiǎn)單、計(jì)量準(zhǔn)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(dòng)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(hù)功能，接觸器只是大功率的開關(guān)，可直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)）或主令電器的控制對(duì)象，其作用既起到弱電與強(qiáng)電之間的電氣隔離作用，又?jǐn)U大了控制功率和控制信號(hào)。示意圖：

　　工控機(jī)另接兩臺(tái)EPSON300K+24針打印機(jī)，用于打印發(fā)貨憑證和級(jí)配報(bào)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(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，發(fā)出控制命令并監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行是否正常的一種軟件包，組態(tài)軟件能充分利用Windows強(qiáng)大的圖形編輯功能，以動(dòng)畫方式顯示監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面和實(shí)現(xiàn)控制功能，并可以生成報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)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(tái)，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(yùn)行在Window98/NT 上的一種組態(tài)軟件，由工程瀏覽器CSMaker和畫面運(yùn)行系統(tǒng)CSViewer兩部分組成。CSMaker是世紀(jì)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(dòng)畫顯示窗口。通過它提供的工具箱可方便建立實(shí)時(shí)曲線圖、歷史趨勢(shì)圖和報(bào)警記錄顯示。CSViewer是顯示CSMaker中建立的圖形窗口的運(yùn)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(jī)采用Omronhj.dll驅(qū)動(dòng)程序與PLC進(jìn)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(chǎng)各設(shè)備參數(shù)的實(shí)際值或?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量和模擬量如各控制閥門的開度進(jìn)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(jī)可對(duì)下位機(jī)該區(qū)域進(jìn)行讀寫操作；將DM101～DM399設(shè)置為只讀區(qū)，即上位機(jī)只能讀出下位機(jī)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(jī)的組態(tài)軟件基本實(shí)現(xiàn)了攪拌站測(cè)控的要求。簡(jiǎn)潔且形象的模擬了攪拌站的現(xiàn)場(chǎng)工藝流程，操作人員能在控制室的計(jì)算機(jī)屏幕上了解攪拌站的全部運(yùn)行狀況，包括各種報(bào)警。取得權(quán)限的操作人員能在控制室實(shí)現(xiàn)對(duì)配方參數(shù)和含水率的修改，所有的自動(dòng)與半自動(dòng)之間的切換都是無擾切換。每個(gè)控制按鈕和每個(gè)自動(dòng)與半自動(dòng)切換按鈕都有進(jìn)一步的確認(rèn)或取消，防止誤操作。
　　攪拌站控制系統(tǒng)下位機(jī)是PLC控制器，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，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(yùn)行控制、上位機(jī)點(diǎn)動(dòng)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