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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：
序号 | 与传统PLC的比较 | 与IPC的比较 |
1 | 更高的处理性能 | 低成本 |
2 | 更大的程序空间和数据存储空间 | 低功耗 |
3 | 标准PC接口和网络 | 适应恶劣环境 |
4 | 实时操作系统（Windows CE.NET4.1） | 无硬盘损坏的困扰 |
5 | Windows标准图形界面 | 幸免于普通Windows系统的不稳定 |
6 | 先进、易用、开放和基于Windows的编程语言和工具 | 支持确定性控制（Deterministic Control） |
7 | 标准的Windows通讯工具，网络化、可扩展性 | 硬实时操作系统（Hard Real-time System）， |
8 | 公共数据存取 | 直接控制丰富的I/O模块（WinCon8000） |
9 | 企业级信息交换能力 | 强大的设备驱动（WinCon8000） |
10 | 软件易于升级 | |
11 | 广泛的第三方软件 |
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。
