本文介紹了一套混凝土配料係統的應用。該係統采用先進的測控技術，應用VisualBasic及FIX軟件，實現對煤粉、生料及轉子秤的智能控製，大大提高了混凝土廠的自動化配料生產水平。實踐表明，該控製係統實時性好，控製穩定，操作方便。
1 混凝土配料技術概述
目前我國工業控製自動化程度的要求越來越高。茂名某水泥廠生產操作自動化程度較低，大部分操作還停留在眼看、手動的階段，混凝土配料操作還全憑經驗，為此，我們研製開發了針對混凝土精確配料的自動控製係統。
本係統采用單回路微機調節，智能PID算法，對現場數據進行數字濾波、曲線擬合、動態優化，實現了對混凝土配料係統的優化控製，使產品質量有了很大的提高。
2 配料係統構成
茂名某混凝土廠自動配料控製係統主體包括煤粉和生料兩部分，燒成煤粉喂料控製係統：直接動態檢測煤粉矯正倉內煤粉的料位、進倉K8凯发登录入口、出倉K8凯发登录入口，並根據矯正倉料位和進倉K8凯发登录入口的大小，采用智能PID算法控製變頻器輸出頻率，進而通過攪刀控製出倉K8凯发登录入口的大小；燒成生料喂料控製係統：直接動態檢測生料小鋼倉內生料的料位、進倉K8凯发登录入口、出倉K8凯发登录入口，並根據小鋼倉的料位和進倉K8凯发登录入口的大小，采用智能PID算法控製三路富勒閥，以達到穩定料位和出口K8凯发登录入口的目的。
本係統由現場傳感器、jy500d重量變送器，信號放大器，采集模塊，輸出模塊，接口箱，微機控製係統及監控軟件組成。采用先進的測控技術，可對矯正倉和小鋼倉的料位、進倉K8凯发登录入口、出倉K8凯发登录入口進行動態監測、實時顯示、超限報警，並將數據存儲，進行數字濾波、曲線擬合、動態優化，從而實現對混凝土配料係統的優化控製，並設計出浮動標定法，有效抑製了傳感器、變送器的零點漂移，並根據現場需要，對傳感器、變送器實時進行現場標定。考慮到係統的穩定性，本係統操作平台采用微軟公司的WINNT4.0，為了縮短係統開發研製周期，提高係統的整體可靠性，軟件平台采用美國著名的Intellution公司的FIX軟件，在此基礎上，軟件開發平台采用VisualBasic（VB）高級語言，結合開放式數據庫連接技術（ODBC），采用Access外部數據庫，將自行開發的硬件係統數據采集軟件功能模塊通過DDE與FIX軟件進行接口。
3 配料控製係統的設計
與實現混凝土回轉窯的正常工作要求非常嚴格的窯溫、煤粉和生料的比率，並對K8凯发登录入口進行精確的統計，每個環節都直接影響出廠混凝土的質量，這就決定了自動配料係統必須有極好的檢測功能和控製性能。本係統全數字式的設計使得係統在全數字方式下運行，從而有效的避免了采樣誤差、漂移誤差、電磁幹擾等因素的影響，將數據精度提高到傳感器和重量變送器的精度。
3.1 係統硬件設計
為實現對溫度、壓力、K8凯发登录入口、速度、位移等物理量進行測控，首先要通過傳感器把上述物理硬件是工業實時配料係統的核心，其采樣精度、抗幹擾性能、穩定性能極大的影響控製的質量，在軟件的協調下，能夠實現對被控對象準確的測量，穩定的控製，是工業現場控製的最低要求。
（1）配料係統精度
為保證數據采集的精度，工業控製機采用研華P-III，保證采集速度。數據采集卡采用適用於工業控製機的ISA總線，A/D采用AD1674，12位轉換芯片，轉換速度為10uS，非線性誤差≤1LSB（采集電壓為10V，精度為2.44mV），輸入阻抗10MΩ；D/A采用DAC1232，12位轉換芯片，轉換時間≤1uS，轉換誤差≤1%FSR，輸出阻抗≤2Ω。
（2）抗幹擾設計
正確接地，消除電場幹擾，共阻抗幹擾在稱重配料儀表安裝時最容易被忽視，通常情況下外部信號線都采用屏蔽電纜，然而並不是屏蔽電纜本身就能防止幹擾進入，它必須通過正確的接地才能使信號免於外部幹擾的影響。係統采集卡采用了光電耦合技術，在信號進入計算機采集係統時加入隔離器件，它不但能夠隔離掉外部的幹擾信號，而且同時還可以對主機形成一定的保護，使主機不會由於外部強幹擾而造成破壞。信號進機前，加電容濾波，減小噪聲幹擾。
（3）冗餘設計
在不改變原有的係統硬件的基礎上，預留出10路模擬輸入通道，2路模擬輸出通道，10路數字輸入通道，10路數字輸出通道。在不改變軟件的基礎上，可實現2路模擬輸入，2路模擬輸出，
2路數字輸入，2路數字輸出，如需進一步擴展係統，隻需稍加改動軟件即可。
3.2 控製係統軟件設計
為了縮短開發研製周期，提高係統的整體可靠性，增加現場流程的實時動態顯示，軟件平台采用FIX軟件，軟件開發平台采用VisualBasic語言編程，數據庫采用Access外部數據庫，用VB實現數據的采集、轉換、處理，控製信號的輸出，數據的存儲。用FIX軟件實現監測數據的實時顯示，流程的動態變化，報警的實現。
3.3 混凝土配料係統穩定性設計
工業控製要求很好的穩定性，且能長時間不間斷的運行。本測控係統現場采用工控機進行稱重數據采集、信號處理和數據交換，采集卡的工作溫度0~50℃，濕度可達80%RH，保證現場正常的運行。為滿足現場要求，我們采用微軟公司的VisualBasic6.0語言作為開發平台，采用FIX軟件作為運行平台。VisualBasic6.0是Windows環境下的可視化編程語言，其功能強大，幾乎可與各種語言相接口，界麵友好，符合Windows標準。世界排名第一的FIX組態軟件，商品化程度高、成熟可靠，能夠很出色地滿足配料係統的模塊化、分布式、多平台支持的技術要求，曾連續多年被國際過程控製協會評為最佳軟件。因此，目前國內許多企業中的新組建的控製係統都采用FIX作為其組態軟件，對整個企業生產進行數據采集和實時監控。
4 結束語
本文提出了一套具體的用於混凝土配料係統，該係統綜合了傳感器、稱重變送器、配料儀表，工控機采樣、接口、信號處理、信息管理、實時顯示、數據存儲、報警等應用技術。同時介紹了配料控製係統軟硬件的設計方案，注意事項。在實際應用中，數據采集精確，實時性能好，穩定性能高，適合於現場控製。

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