隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的全面快速發(fā)展，混凝土作為路橋、建筑行業(yè)的必需品其質(zhì)量要求越來越高，同時(shí)由于“綠色、高性能、高強(qiáng)”的發(fā)展趨勢以及輕型混凝土的廣泛使用，工地自行生產(chǎn)混凝土已經(jīng)漸漸被混凝土攪拌站取代。具有自動控制功能的混凝土攪拌站的混凝土優(yōu)質(zhì)、成本低廉、高效環(huán)保，其顯著的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為混凝土生產(chǎn)的必然趨勢。

　　【摘要】經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展帶動了路橋、建筑行業(yè)的飛速發(fā)展�；炷�土已經(jīng)由工地自行生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)向混凝土攪拌站的生產(chǎn)。本文首先對傳統(tǒng)混凝土攪拌站進(jìn)行了分析介紹，然后結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展對基于PLC和工控機(jī)的混凝土攪拌站測控系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)研究，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)使得混凝土攪拌站在實(shí)時(shí)性、高效性和可靠性方面大大提高。

　　【關(guān)鍵詞】混凝土,攪拌站,工控機(jī)

　　1混凝土攪拌站概述

　　1.1混凝土攪拌站分類

　　混凝土攪拌站的發(fā)展方向是自動化、機(jī)械化。按照移動性大體可以分為三種類型：

　　1.1.1固定式攪拌站

　　固定式攪拌站是生產(chǎn)量大、生產(chǎn)能力強(qiáng)、生產(chǎn)質(zhì)量好的具有自動化的大型混凝土攪拌站。它的主要銷出對象為大型預(yù)制構(gòu)件廠以及水利項(xiàng)目的工程工地，其配套設(shè)備包括攪拌機(jī)、原料貯存設(shè)備、計(jì)量設(shè)備和輸送設(shè)備。但是由于固定式攪拌站不便遷移，所以限制了其適用的范圍。

　　1.1.2裝拆式攪拌站

　　裝拆式攪拌站是可以拆裝的變電站，其建設(shè)周期短，經(jīng)濟(jì)性好，自動化程度高。它主要的銷出對象為對混凝土需求量不是很大的工地，也就是適用于中小型的建筑工地，由于其可拆裝性好，生產(chǎn)效率較固定式攪拌站有所降低。

　　1.1.3移動式攪拌站

　　移動式攪拌站較裝拆式攪拌站而言可移動性更好，適用于道路、橋梁等臨時(shí)性較強(qiáng)的工地中，其生產(chǎn)效率是三者中最低的，但是其突出的機(jī)動性使得移動式變電站在混凝土攪拌站中不可或缺。

　　1.2混凝土攪拌站結(jié)構(gòu)組成

　　凝土攪拌站是一種在建筑、道路、橋梁、大壩等施工中行業(yè)中必備的施工機(jī)械，是比較復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，由攪拌主機(jī)、骨料系統(tǒng)一、粉料系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、外加劑系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。

　　1.2.1運(yùn)輸設(shè)備

　　運(yùn)輸設(shè)備是混凝土攪拌站不可或缺的部分，包括帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)和螺旋輸送機(jī)等。運(yùn)輸設(shè)備的主要運(yùn)輸對象包括骨料、水泥和機(jī)械設(shè)備。其中骨料的運(yùn)輸主要依靠皮帶機(jī)，而水泥的運(yùn)輸按照其方式的不同分為機(jī)械運(yùn)輸和氣力運(yùn)輸。機(jī)械運(yùn)輸主要是將水泥進(jìn)行物理位置上的移動，包括提升和輸送，氣力運(yùn)輸主要是讓水泥懸浮于空氣中進(jìn)行混合輸送。

　　1.2.2料斗設(shè)備

　　料斗設(shè)備與通常所說的原料的貯存場所有所不同，它是混凝土生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)，是工藝設(shè)備的重要組成。料斗設(shè)備與自動稱共同為混凝土攪拌過程配料，使得混凝土各組成成分的比例達(dá)到要求，由于其制造材料的不同，料斗設(shè)備可以分為鋼制料斗、鋼筋混凝土料斗和木料斗。

　　1.2.3配料設(shè)備

　　配料設(shè)備為混凝土生產(chǎn)過程中各種混合原料進(jìn)行合理的配比，而配比直接影響著混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量，因此配料設(shè)備是混凝土攪拌站非常重要的設(shè)備，也是保證混凝土優(yōu)質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。配料設(shè)備由于其重要性所以對其精度要求很高，同時(shí)也需要較高的生產(chǎn)效率，包括貯料斗，給料機(jī)和稱量設(shè)備。

　　秤斗根據(jù)物料的不同而不同，水泥、水等液體的秤斗大多為圓餅形，而方形秤斗一般用于骨料的稱量。秤斗的斗門處都配備有密封作用的橡皮墊。秤斗采用三點(diǎn)懸掛式，其中傳感器是其中必不可少的設(shè)備。

　　1.2.4攪拌設(shè)備

　　攪拌設(shè)備是對混凝土進(jìn)行加工攪拌的機(jī)械設(shè)備，對其要求包括使攪拌物均勻混合，對不同強(qiáng)度、硬性的混凝土均有高效、迅速、均勻的攪拌效果。攪拌設(shè)備有6個(gè)工作狀態(tài)，包括原材料準(zhǔn)備、原材料計(jì)量、骨料輸送、原材料卸料、攪拌和成品卸料階段。

　　1.3混凝土攪拌站工作原理

　　混凝土攪拌站的工作流程包括骨料配比、配料配比、攪拌和卸料四個(gè)部分。骨料由配料站骨料倉卸料門卸入骨料計(jì)量斗中計(jì)量，計(jì)量好后卸到運(yùn)輸設(shè)備平皮帶上，再由平皮帶送到斜皮帶機(jī)上，斜皮帶機(jī)輸送至攪拌機(jī)上部的待料斗等待指令，同時(shí)水泥及粉煤灰等由運(yùn)輸設(shè)備螺旋機(jī)送到各自的計(jì)量斗進(jìn)行計(jì)量，水和其他外加劑也分別由水泵及外加劑泵送到各自的計(jì)量斗中進(jìn)行計(jì)量[2]。當(dāng)所有的物料都計(jì)量完畢之后，接收到控制命令按照要求的配比順次投料到攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，達(dá)到攪拌時(shí)間之后，將攪拌機(jī)的卸料門打開，混凝土經(jīng)卸料斗至攪拌運(yùn)輸車中，下一個(gè)工作循環(huán)開始。

　　2混凝土攪拌站測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　2.1PLC與工控機(jī)簡介

　　可編程邏輯控制器（PLC）是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而發(fā)展起來的，其基本思想是將計(jì)算機(jī)和繼電器的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，形成操作簡單、功能完善的系統(tǒng)�？删幊踢壿嬁刂破饕�求其硬件具有通用的規(guī)約。其軟件是根據(jù)用戶的需求寫入控制器的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體的廣泛使用使得PLC使用大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電子電路進(jìn)行其功能的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然功能上也不僅僅局限于邏輯控制，優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)通信和共享使得其在性能上有了飛躍。

　　由于處理數(shù)據(jù)量較大，考慮到實(shí)時(shí)性的因素，工控機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，其友好的人機(jī)互動界面和簡單方便的操作使工控機(jī)已成為混凝土攪拌站的重要組成。

　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　計(jì)算機(jī)通過與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的實(shí)時(shí)通訊，完成數(shù)據(jù)和信息的采集、處理和共享。計(jì)算機(jī)既可以完成對PLC數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)的讀取，同時(shí)也可以完成對PLC程序的監(jiān)控，對于程序出現(xiàn)的問題及時(shí)報(bào)警處理。PLC與計(jì)算機(jī)的結(jié)合應(yīng)用，使得混凝土的配比參數(shù)、混合情況和攪拌情況能夠?qū)崟r(shí)反映給運(yùn)行人員，方便運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整參數(shù)，并且使出現(xiàn)的報(bào)警或者故障能夠得到及時(shí)有效的處理。友好的人機(jī)對話界面是混凝土攪拌站實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化和智能化的基礎(chǔ)。從工控機(jī)得到的原始數(shù)據(jù)，通過通信技術(shù)到達(dá)PLC控制器，而這所有的過程都是由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)和信息通道，從而形成了上位機(jī)工控機(jī)、下位機(jī)PLC和計(jì)算機(jī)通訊的高效優(yōu)質(zhì)控制網(wǎng)絡(luò)。

　　本文中的混凝土攪拌站硬件部分主要包括工控機(jī)和稱量設(shè)備。該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)滿足骨料、水泥稱量的精確度小于1%，水稱量的精確度小于0.5%，添加劑稱量的精確度小于0.1%。

　　上位機(jī)工控機(jī)是通過人機(jī)友好的圖形界面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、顯示和監(jiān)控。工控機(jī)是與實(shí)際工況結(jié)合最為緊密的部件，對于跟蹤監(jiān)測攪拌站的生產(chǎn)過程、控制管理以及機(jī)械自動化意義重大。

　　下位機(jī)PLC通過實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)行在線監(jiān)測、處理、分析和控制，其采用的操作系統(tǒng)為Windows，可以實(shí)現(xiàn)對攪拌站的實(shí)時(shí)高效監(jiān)控。

　　3總結(jié)

　　本文對基于PLC和工控機(jī)的混凝土攪拌站測控系統(tǒng)進(jìn)行了具體分析，該站控系統(tǒng)由于其可視化的人機(jī)友好界面、高效的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，已成為攪拌站系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。由于工控機(jī)和PLC的應(yīng)用，使得混凝土攪拌站在硬件上更加簡單，且適應(yīng)各種工況，同時(shí)在軟件方面具有高可靠性以及強(qiáng)靈活性的優(yōu)點(diǎn)，兩者在攪拌站的配合也使得運(yùn)行人員的操作更為簡單和方便。結(jié)合強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、分析和傳輸技術(shù)，實(shí)時(shí)的監(jiān)控能力，高效的通訊技術(shù)和先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)，基于PLC和工控機(jī)的混凝土攪拌站測控系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，其混凝土在滿足用戶各種需求的基礎(chǔ)上具有非常高的質(zhì)量保證。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王立明.基于PLC和工控機(jī)的混凝土攪拌站.西安建筑科技大學(xué)[M]，2006.

　　[2]周秀君.基于PLC的混凝土攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).廣東工業(yè)大學(xué)[M]，2008.

　　[3]王立明，嚴(yán)潔，陳國將.基于PLC和工控機(jī)的混凝土攪拌站控制系統(tǒng)[J].西北水利發(fā)電，2006（2）

---

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jixielw/26025.html