HPS4000商品混凝土攪拌站控制系統(tǒng)的使用與研究

1 前言
隨著我國綜合實力的快速提升，商品混凝土也進入了高速發(fā)展時期，混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的提高，生產(chǎn)成本的降低勢必提高企業(yè)的競爭力。最近幾年，國家高鐵項目，地鐵項目的實施，對商品砼的生產(chǎn)質(zhì)量更是提出新的挑戰(zhàn)。

深圳越眾商品砼攪拌站成立于1982年，共有三條生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力為50萬方，是深圳市較早從事商品混凝土生產(chǎn)的企業(yè)。

我公司為了適應(yīng)市場需要，多次對生產(chǎn)線進行設(shè)備升級，其中在最近的一次控制系統(tǒng)改造時，我們幾經(jīng)對比，決定采用了珠海長陸公司HPS4000控制系統(tǒng)方案。現(xiàn)對HPS4000控制系統(tǒng)的使用及研究與大家一起探討交流，以此拋磚引玉。

2 控制系統(tǒng)方案
混凝土攪拌站作為機械，電氣，控制軟件的統(tǒng)一體，僅僅機械或電氣元件的穩(wěn)定是遠遠不夠的，控制系統(tǒng)對生產(chǎn)效率的提高是相當(dāng)重要的部分。而控制系統(tǒng)的優(yōu)劣主要通過以下幾個方面判斷：整體方案的穩(wěn)定性、生產(chǎn)控制精度、生產(chǎn)連續(xù)性、操作便捷性、對硬件系統(tǒng)故障判斷能力、超差處理能力等。除了整體方案穩(wěn)定性外，其他方面都是控制軟件起著決定性因素。下面把整體方案做以簡單介紹。

當(dāng)前的混凝土生產(chǎn)控制系統(tǒng)主要有四種模式，現(xiàn)就四種方式的優(yōu)缺點進行對比。

1，配料儀表+PLC+IPC：這是典型的初期配料模式，以CB920x為代表的配料方案，該模式的變種既是把PLC改為計算機板卡作為輸入輸出。上位軟件采用組態(tài)軟件或簡單的配料軟件即可實現(xiàn)。這種方式比較符合小型的工程站或現(xiàn)場站，優(yōu)點是可設(shè)置配方到儀表，在上位機故障的情況下可進行半自動配料。缺點是生產(chǎn)精度不高，系統(tǒng)連續(xù)生產(chǎn)能力差，對配料過程中出現(xiàn)的超差處理能力不足。

2，重量儀表+PLC+IPC：該方案最近幾年發(fā)展較快，系統(tǒng)硬件部分穩(wěn)定性好，配料精度高，操作靈活，但對軟件提供廠家的計算機編程技術(shù)要求很高，是對通訊技術(shù)及實時數(shù)據(jù)處理能力的綜合考驗。

3，砼生產(chǎn)控制器+開關(guān)量輸入輸出+IPC：該方案最近幾年被一些廠家推出，最主要的優(yōu)點是硬件成本低，軟件操作簡單，缺點是砼配料控制器故障，導(dǎo)致無法生產(chǎn)，并且該方案的重量信號對不能滿足有計量許可要求的地區(qū)，如果是采用板卡輸出的方式，抗雷擊能力及計算機穩(wěn)定性將會變差。

4，重量變送器+PLC+ IPC：這種方案把配料部分放到PLC處理，其優(yōu)點是穩(wěn)定性很高，只有工控機部分才易發(fā)生故障。但由于PLC對浮點數(shù)處理能力很差，并且PLC的AD轉(zhuǎn)換模塊精度不高，導(dǎo)致整個系統(tǒng)精度不足。

HPS4000控制系統(tǒng)主要采用第二種控制方案，保證了硬件的整體穩(wěn)定性和靜態(tài)精度的情況下，完善配料軟件，在控制系統(tǒng)中有著強大的優(yōu)勢，并且該系統(tǒng)屬于組態(tài)模塊式軟件，通過更換設(shè)備驅(qū)動程序，即可實現(xiàn)其他模式及驅(qū)動各種硬件設(shè)備。

產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)生存及品牌建設(shè)的重要保證，在商品砼生產(chǎn)中，生產(chǎn)配合比是強度、耐久性等質(zhì)量指標的基礎(chǔ)，但生產(chǎn)工藝及配料的精度同樣是質(zhì)量的保證。

保證產(chǎn)品質(zhì)量的先決條件是計量的精確度，采用高精度的重量儀表是保證計量精度的前提。根據(jù)計量器具許可條件，對于電阻式應(yīng)變片傳感器，供橋電壓是決定計量精確的首要條件，所以必須由儀表單獨提供。因此，只有高精度的重量儀表才能滿足高質(zhì)量生產(chǎn)。

混凝土生產(chǎn)中水的比例是塌落度的決定因素。因為在線含水檢測儀器故障率和使用壽命均不盡人意，所以其使用比率很低，而在生產(chǎn)過程中，砂的含水變化比較大；所以操作手需要隨時根據(jù)砂含水進行加砂減水。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)中，該過程只能在下一盤生產(chǎn)中才會體現(xiàn)，在當(dāng)前生產(chǎn)盤次中，生產(chǎn)后無法進行在線調(diào)整，所以影響了當(dāng)盤質(zhì)量。由此可知，系統(tǒng)能否達到含水率調(diào)整即時生效，并且可方便的調(diào)整水的單盤用量，留水于秤中等待下次使用是保證單盤生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。