2.混凝土生產(chǎn)過程工藝流程
圖1 混凝土生產(chǎn)過程工藝流程圖
混凝土攪拌站的工藝流程圖如圖1所示。整個控制系統(tǒng)可分為四部分，物料倉、物料秤、骨料斗以及攪拌機。其中物料倉和物料秤為配料系統(tǒng)，負責將原料按照配方中設(shè)定的值精確投放，骨料斗和攪拌機為攪拌系統(tǒng)，負責混凝土攪拌及出料。
由“易控（INSPEC）”實現(xiàn)的混凝土攪拌站自動控制系統(tǒng)，對混凝土生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)精確連續(xù)的控制。首先物料倉按照配方中設(shè)定的配料值自動將物料投放到物料秤上，系統(tǒng)通過物料秤采集到的重量值自動停止放料，物料秤向骨料斗放料時同樣根據(jù)傳送帶電子秤采集到的重量值自動停止放料，兩次放料保證配料量的精確。同時，系統(tǒng)采用在線計算沖量的方法，根據(jù)實際情況實時調(diào)節(jié)沖量大小，再次保證了配料量的精確。根據(jù)實際值和設(shè)定值計算出多余的物料將會留在物料秤上，參與到下一盤配料。
所有投料完成以后開始計算攪拌定時，由電鈴?fù)ㄖa(chǎn)完成。
3.易控（INSPEC）”實現(xiàn)的攪拌站自動控制系統(tǒng)設(shè)計
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“易控（INSPEC）”提供的“IO通信”功能實現(xiàn)的，在設(shè)置通信參數(shù)過程中，開發(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)容等即可實現(xiàn)上位控制系統(tǒng)與現(xiàn)場硬件設(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_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，如能動態(tài)啟動或停止和一臺或多臺設(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)動庫中包含目前市場上大部分的PLC和板卡產(chǎn)品的驅(qū)動，用戶只需簡單設(shè)置一些接口參數(shù)即可實現(xiàn)上位機與下位機的通信。
3.2畫面設(shè)計
監(jiān)控系統(tǒng)的畫面使操作人員能夠更加準確直觀的了解實際現(xiàn)場的工作狀態(tài)，“易控（INSPEC）”具有專業(yè)級的圖形處理能力。通過“易控（INSPEC）”組態(tài)的混凝土攪拌站生產(chǎn)畫面，能夠準確全面的體現(xiàn)攪拌站的控制流程，并能實時顯示現(xiàn)場參數(shù)，實現(xiàn)了畫面與生產(chǎn)過程的同步。組態(tài)完成的生產(chǎn)畫面如圖2所示：
圖2 由“易控（INSPEC）”組態(tài)的混凝土攪拌站生產(chǎn)畫面
由“易控（INSPEC）”實現(xiàn)的攪拌站自動化控制系統(tǒng)提供了兩種生產(chǎn)方式，手動生產(chǎn)和自動生產(chǎn)。在自動生產(chǎn)模式下，用戶可以通過生產(chǎn)畫面中的“生產(chǎn)登記”按鈕，選擇已經(jīng)填寫好的生產(chǎn)任務(wù)單（如圖3所示），之后點擊“開始生產(chǎn)”按鈕，系統(tǒng)就會按照任務(wù)單中包含的混凝土的信息自動的進行生產(chǎn)，整個生產(chǎn)過程不需要用戶手動操作。在手動生產(chǎn)模式下，用戶可以通過點擊畫面中的各個倉門來實現(xiàn)放料配料的過程，各個倉門之間存在著邏輯互鎖，操作員的所有操作都在畫面的日志記錄區(qū)中顯示，保證了生產(chǎn)過程的安全。
圖3 生產(chǎn)登記內(nèi)容
在生產(chǎn)過程中，各個配料倉的倉體處顯示當前生產(chǎn)任務(wù)使用的配合比和原料用量，除此之外，畫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、項目名稱、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）”實現(xiàn)的攪拌站自動化控制系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)庫連接，用數(shù)據(jù)庫來管理不同品種混凝土的配方數(shù)據(jù)，不僅可存儲配方的數(shù)量增大很多，還可隨時對配方內(nèi)容進行編輯。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)庫中，在填寫生產(chǎn)任務(wù)單時可供操作員選擇。
圖4 配方管理功能
3.4工程管理
針對不同客戶對混凝土的型號及數(shù)量的要求，由“易控（INSPEC）”實現(xiàn)的攪拌站自動化控制系統(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)的所有過程，包括任務(wù)單管理、配方管理、倉庫管理、原材料管理、車隊管理、操作員管理及運送記錄管理等各個環(huán)節(jié)的管理，同時提供大量的綜合查詢及生成日報表、月報表的功能。
針對每次生產(chǎn)任務(wù)，填寫相應(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、任務(wù)單狀態(tài)、合同編號、混凝土品種、運送車隊等基本信息。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)庫中，用戶可通過生產(chǎn)畫面的“生產(chǎn)登記”按鈕進行選擇。
圖5 任務(wù)單管理功能
由“易控（INSPEC）”實現(xiàn)的攪拌站自動化控制系統(tǒng)包含的倉庫管理、原材料管理、車隊管理、操作員管理及運送記錄管理，提供了新增、刪除、修改、查詢等功能，編輯完成的信息存儲在與易控相連的數(shù)據(jù)庫中。
圖6 原材料管理
4.結(jié)束語
由“易控（INSPEC）”實現(xiàn)的攪拌站自動化控制系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了混凝土攪拌站工作的完全自動化，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、維護簡單等優(yōu)點，其可靠性、工作效率及安全性也得到了極大的提高。通過“易控（INSPEC）”組態(tài)的人機界面具有強大的自動控制和數(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。
