国内搅拌站各厂家控制系统

国内搅拌站各厂家控制系统比较

    目前国内搅拌站控制系统一般有四种形式：a. 配料控制器+PLC+PC机；b.板卡+PC机；c. PLC+PC机；d. 其它形式。目前正在使用和新建的搅拌站中a.占70%，b.占20%，c.、d.占10%，搅拌站主流厂家中包括三一重工、南方路基、上海华建和我公司均使用a.形式。

1. 基于配料控制器+PLC+PC机的控制系统

1.1 系统结构

                                        管理计算机

                                                    打印机

                                   …

    CPU    I/O模块（AI，DI，DO）

配料表  配料表   配料表  配料表   …   配料表               PLC

图3.1

1.2 系统特点

1.2.1优点

▇ 小型集散控制，秤单独计量，减小生产风险；

▇ 操作直观，简单，方便；

▇ 计量精度高；

▇ 检修方便，可维护性好；

▇ 管理功能强；

1.2.2缺点

    ▇ 配料控制器完成配料计量，但有一定局限性，如不具有扣称功能，过冲量控制手段单一，价格昂贵等缺点；

▇  PLC完成顺序控制功能，缺点为功能单一，软件和硬件不开放，资源和功能有限；

▇  PC机通过串口和配料控制器和PLC通讯，进行参数设置和数据记录，速度慢，可靠性低；

1.3 业内使用此结构的厂家

三一重工，南方路基，上海华建，珠海志美，韶关新宇，天津殊特，洛阳中建二局等。

配料控制器有代表性的制造商有：珠海志美，常州托力多，深圳杰曼等。

1.4 我公司区别于其他厂家的特点

▇ 可以显示每盘的计量数据，每盘误差，车累计误差。明确显示计量误差说明我们系统计量的准确性。

▇ 具有全面的故障检测功能，除声光提醒外，上位机系统弹出故障内容及解决帮助，配合直观画面快速定位故障点，故障解决后能够智能恢复，保证生产连续进行；

▇ 灵活的物料名称、料仓名称修改，用户可以根据当地或自己的习惯更改物料名称、料仓名称，使生产更方便，更安全。

▇ 独特的任务调用功能，可以从任务库中方便的提取或挂起当天要生产的任务单，避免生产生产任务单出错和方便快速生产。

▇ 五种生产模式功能，可以根据不同塌落度的配方提供不同的生产模式，如搅拌时间，开门时间，投料顺序等。

2. 基于板卡+PC机的控制系统（IPC）

2.1 系统结构

                                    工业控制计算机            打印机

                                   内部总线 

  I/O板卡（AI）        I/O板卡（DI）     I/O板卡（DI）     I/O板卡（DO）    I/O板卡（DO）

基于板卡+PC机的控制系统（IPC）

图1

2.2 系统特点

2.2.1优点

▇价格较低；

▇ 对各种控制及业务应用、信息的存取均很简便；

▇ 系统开放性强；

▇ 控制、人机界面及编程功能易于集成；

▇ 易于将过程控制、逻辑控制以及批量控制等合为一体；

▇ 不依赖于各种专有的控制系统。

2.2.2缺点

▇ 硬件方面在抗振、抗冲击、抗潮湿方面不足，且维护不便；

▇ 软件方面没有强实时性的操作系统、确定性控制；系统定时分辨率为55ms。

▇ 易死机等。

2.3 业内使用此结构的厂家

    郑州水工（科力自动化），上海思伟，山东路通，沈阳天成等。

3. 基于PLC+PC机的控制系统

3.1 系统结构

                                        RS232等

          CPU    I/O模块（AI，DI，DO）                 

                    PLC                                            管理计算机    打印机

基于PLC+PC机的控制系统

图3.1

3.2 系统特点

3.2.1优点

▇价格较低；

▇ 易于将过程控制、逻辑控制以及批量控制等合为一体；

3.2.2缺点

▇ 开放性差，通讯能力弱；

▇ 数据存储、数据完整性和管理功能弱；

▇ 因PLC对模拟量运算处理有限，秤的计量误差较大，不稳定等。

3.3 业内使用此结构的厂家

    辽宁海诺，方圆集团等。

4. 其它系统

结构形式有专用配料控制器控制系统，软件有用组态软件系统等，但这些系统多有其局限性，在搅拌站混凝土控制系统中不会成为主流。

采用其它形式系统的厂家有：山东建友，南阳路德等。

5. 基于WinCE的嵌入式控制系统

5.1 嵌入式控制系统

嵌入式系统（Embedded System）是指有特定功能或用途的计算机硬、软件的集合体，分为嵌入式软件系统和嵌入式硬件系统。在智能控制设备、便携式智能仪器等应用场合，出于对产品体积、成本等诸因素的考虑，往往要求将智能控制部分安装于设备内部，且占用的空间尽可能小，在这种情况下，处理器没有一般意义的硬盘，只有有限容量的内存及常用的Flash电子盘，这样的系统称为嵌入式系统。嵌入式系统的操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中，也就是软件与硬件的一体化。嵌入式系统目的性或针对性很强，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，这也是与通用计算机系统的最主要区别。嵌入式技术与实时性有着必然的联系。

嵌入式控制系统（ECS）是嵌入式系统在工业控制领域的应用，满足了工业控制系统要求的实时性、可靠性、良好的开放性的要求，对人机界面、开发环境、可操作性、成本等嵌入式系统也有较强的竞争优势。

嵌入式控制系统（ECS）和工业控制计算机系统（IPC）及基于传统PLC的系统（PLC）的比较如下表：

5.2 系统组成

此控制系统选用嵌入式系统，体系框架如图5.2。

    此框架主要有两部分构成：嵌入式控制系统和管理系统。嵌入式控制系统可以独立构成生产控制系统，人机交互部分可以采用触摸屏或显示器、键盘、鼠标等，满足一般控制系统的要求；管理系统可以选配或直接接入搅拌站Intranet系统，实现网络化管理和监控，进而可以和Internet相连，实现远程监控和故障诊断；嵌入式控制系统和管理系统部分除TCP/IP连接外，还可通过串口（RS232、RS485）进行数据传输和数据校验，确保通讯的稳定性和数据的完整性。

Internet                                                  远程计算机

                                             服务器（Web Server,Database Server等）

                                                  工厂Intranet或砼车间站点（TCP/IP）

                    （触摸屏或显示器、键盘、鼠标等）

                                        RS485等

          CPU    I/O模块（AI，DI，DO）                 

         嵌入式控制系统（Windows CE.net）                          管理计算机    打印机

基于嵌入式系统的计算机控制系统

图5.2

5.3 下一代搅拌站混凝土控制系统的主流和发展方向将是基于WinCE的嵌入式控制系统，目前业内还没有其他厂家用此系统，我公司已经进行了技术储备，前期实验等，争取明年配置到系统中。

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