2.混凝土生產(chǎn)過(guò)程工藝流程
圖1 混凝土生產(chǎn)過(guò)程工藝流程圖
混凝土攪拌站的工藝流程圖如圖1所示。整個(gè)控制系統(tǒng)可分為四部分，物料倉(cāng)、物料秤、骨料斗以及攪拌機(jī)。其中物料倉(cāng)和物料秤為配料系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將原料按照配方中設(shè)定的值精確投放，骨料斗和攪拌機(jī)為攪拌系統(tǒng)，負(fù)責(zé)混凝土攪拌及出料。
由“易控（INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的混凝土攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)精確連續(xù)的控制。首先物料倉(cāng)按照配方中設(shè)定的配料值自動(dòng)將物料投放到物料秤上，系統(tǒng)通過(guò)物料秤采集到的重量值自動(dòng)停止放料，物料秤向骨料斗放料時(shí)同樣根據(jù)傳送帶電子秤采集到的重量值自動(dòng)停止放料，兩次放料保證配料量的精確。同時(shí)，系統(tǒng)采用在線計(jì)算沖量的方法，根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)沖量大小，再次保證了配料量的精確。根據(jù)實(shí)際值和設(shè)定值計(jì)算出多余的物料將會(huì)留在物料秤上，參與到下一盤(pán)配料。
所有投料完成以后開(kāi)始計(jì)算攪拌定時(shí)，由電鈴?fù)ㄖa(chǎn)完成。
3.易控（INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的攪拌站自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1與硬件的連接
“易控（INSPEC）”提供了多種便捷的與下位設(shè)備的連接方式，可以通過(guò)串口、以太網(wǎng)或其它網(wǎng)卡等多種方式與硬件設(shè)備相連。與下位設(shè)備的連接是通過(guò)“易控（INSPEC）”提供的“IO通信”功能實(shí)現(xiàn)的，在設(shè)置通信參數(shù)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員只需知道設(shè)備的類型、廠家、基本的連接參數(shù)以及通信的內(nèi)容等即可實(shí)現(xiàn)上位控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，軟件提供的硬件連接向?qū)Э梢詭椭_(kāi)發(fā)人員完成“易控（INSPEC）”與硬件的通信設(shè)置。與以往傳統(tǒng)的組態(tài)軟件相比，“易控（INSPEC）”在IO通信上為用戶提供了更多功能，如能動(dòng)態(tài)啟動(dòng)或停止和一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備的通信、支持結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)、可以快速批量配置設(shè)備中的變量信息、嵌入網(wǎng)關(guān)功能、開(kāi)放通信程序框架等一系列更加方便用戶的功能。
目前商品混凝土生產(chǎn)采用的信號(hào)采集設(shè)備主要有兩種，可編程序控制器PLC或者數(shù)據(jù)采集板卡，“易控（INSPEC）”自帶的驅(qū)動(dòng)庫(kù)中包含目前市場(chǎng)上大部分的PLC和板卡產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)，用戶只需簡(jiǎn)單設(shè)置一些接口參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的通信。
3.2畫(huà)面設(shè)計(jì)
監(jiān)控系統(tǒng)的畫(huà)面使操作人員能夠更加準(zhǔn)確直觀的了解實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的工作狀態(tài)，“易控（INSPEC）”具有專業(yè)級(jí)的圖形處理能力。通過(guò)“易控（INSPEC）”組態(tài)的混凝土攪拌站生產(chǎn)畫(huà)面，能夠準(zhǔn)確全面的體現(xiàn)攪拌站的控制流程，并能實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了畫(huà)面與生產(chǎn)過(guò)程的同步。組態(tài)完成的生產(chǎn)畫(huà)面如圖2所示：
圖2 由“易控（INSPEC）”組態(tài)的混凝土攪拌站生產(chǎn)畫(huà)面
由“易控（INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的攪拌站自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供了兩種生產(chǎn)方式，手動(dòng)生產(chǎn)和自動(dòng)生產(chǎn)。在自動(dòng)生產(chǎn)模式下，用戶可以通過(guò)生產(chǎn)畫(huà)面中的“生產(chǎn)登記”按鈕，選擇已經(jīng)填寫(xiě)好的生產(chǎn)任務(wù)單（如圖3所示），之后點(diǎn)擊“開(kāi)始生產(chǎn)”按鈕，系統(tǒng)就會(huì)按照任務(wù)單中包含的混凝土的信息自動(dòng)的進(jìn)行生產(chǎn)，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不需要用戶手動(dòng)操作。在手動(dòng)生產(chǎn)模式下，用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面中的各個(gè)倉(cāng)門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)放料配料的過(guò)程，各個(gè)倉(cāng)門(mén)之間存在著邏輯互鎖，操作員的所有操作都在畫(huà)面的日志記錄區(qū)中顯示，保證了生產(chǎn)過(guò)程的安全。
圖3 生產(chǎn)登記內(nèi)容
在生產(chǎn)過(guò)程中，各個(gè)配料倉(cāng)的倉(cāng)體處顯示當(dāng)前生產(chǎn)任務(wù)使用的配合比和原料用量，除此之外，畫(huà)面同樣涵蓋了工程信息，包括正在生產(chǎn)產(chǎn)品的任務(wù)單編號(hào)、項(xiàng)目名稱、施工部位、混凝土品種等信息，這些信息使得操作人員方便快速的掌握當(dāng)前的生產(chǎn)情況。
3.3配方管理
為了滿足產(chǎn)品多樣化的要求，由“易控（INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的攪拌站自動(dòng)化控制系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)庫(kù)連接，用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理不同品種混凝土的配方數(shù)據(jù)，不僅可存儲(chǔ)配方的數(shù)量增大很多，還可隨時(shí)對(duì)配方內(nèi)容進(jìn)行編輯。配方管理功能提供了新增、刪除、修改、查詢等功能。編輯完成的配方保存在與易控相連的數(shù)據(jù)庫(kù)中，在填寫(xiě)生產(chǎn)任務(wù)單時(shí)可供操作員選擇。
圖4 配方管理功能
3.4工程管理
針對(duì)不同客戶對(duì)混凝土的型號(hào)及數(shù)量的要求，由“易控（INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的攪拌站自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成了混凝土攪拌站ERP信息的管理，囊括了攪拌站生產(chǎn)管理相關(guān)的所有過(guò)程，包括任務(wù)單管理、配方管理、倉(cāng)庫(kù)管理、原材料管理、車隊(duì)管理、操作員管理及運(yùn)送記錄管理等各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，同時(shí)提供大量的綜合查詢及生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表的功能。
針對(duì)每次生產(chǎn)任務(wù)，填寫(xiě)相應(yīng)的生產(chǎn)任務(wù)單，生產(chǎn)任務(wù)單中包含任務(wù)單編號(hào)、任務(wù)單狀態(tài)、合同編號(hào)、混凝土品種、運(yùn)送車隊(duì)等基本信息。任務(wù)單管理功能提供了新增、刪除、修改、查詢等功能。編輯完成的生產(chǎn)任務(wù)單保存在與易控相連的數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶可通過(guò)生產(chǎn)畫(huà)面的“生產(chǎn)登記”按鈕進(jìn)行選擇。
圖5 任務(wù)單管理功能
由“易控（INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的攪拌站自動(dòng)化控制系統(tǒng)包含的倉(cāng)庫(kù)管理、原材料管理、車隊(duì)管理、操作員管理及運(yùn)送記錄管理，提供了新增、刪除、修改、查詢等功能，編輯完成的信息存儲(chǔ)在與易控相連的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
圖6 原材料管理
4.結(jié)束語(yǔ)
由“易控（INSPEC）”實(shí)現(xiàn)的攪拌站自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了混凝土攪拌站工作的完全自動(dòng)化，而且使得該系統(tǒng)與同類型產(chǎn)品相比，具有成本適中、操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其可靠性、工作效率及安全性也得到了極大的提高。通過(guò)“易控（INSPEC）”組態(tài)的人機(jī)界面具有強(qiáng)大的自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)管理功能，保障了控制系統(tǒng)安全可靠，除此之外該系統(tǒng)還集成了混凝土攪拌站的ERP信息和基礎(chǔ)管理信息，為用戶提供了全方位的信息化解決方案。
