搅拌站控制系统一机双控改造

搅拌站控制系统一机双控改造摘要：搅拌站电气控制系统是搅拌站自动化生产的重要组成部分，由于电控系统的不断升级，原先一套电控系统控制一台搅拌站进行生产的控制模式，逐步被"一机双控〃这种一套电控系统控制系统控制二台搅拌站进行生产的方式所替代。关键词：电控系统、一机双控、电气改造1.概述随着搅拌站控制系统的不断升级，采用"一机双控”这种控制模式，对老式的电气控制系统进行升级改造，可以优化整套机械设备的性能，不仅可以减少人工生产成本，还可以节约电气硬件成本，提高了设备的生产效率。现通过对信阳2HZS180搅拌站电气控制系统改造，对“一机双控''模式的控制原理进行简单介绍。设备现状该2台HZS180搅拌站设备为2010年左右投入使用，原采用“计算机+仪表+PLC”的控制方式，称重仪表和计算机采用232串口通讯方式，所以在计算机内需要安装多功能串口卡，而多功能串口卡采用PCI插槽，因此要选用带PCI插槽的计算机主板。由于计算机的更新换代，目前计算机PCI插槽基本被PCIE插槽取代，导致原控制系统因插槽不兼容问题使该控制系统基本瘫痪；另外，原控制系统采用的仪表为1杆秤使用1块仪表，该系统中有2路秤仪表已被损坏，各种原因导致该设备电气控制系统已不能正常生产，但机械设备方面仍能使用，为了提高设备的利用率，对设备电气控制系统进行了升级改造。改造内容：（1）控制系统软件升级换代，一机双控系统使用以MC700为主控模块，DS700开关量模块和TR706多通道重量变送器为核心的控制系统替换"计算机+仪表+PLC”原有控制系统；（2）根据“一机双控〃模式更换相应的电气模块，原电器柜空气开关、交流接触器以及外部机械所有硬件均保持不变；（3）一机双控技术将原本两台计算机的成本压缩为一台，大大降低了材料成本；（4）根据"一机双控”模式，单人可以同时操作两台设备，一台显示器上可以同时显示两台生产线的运行状态，生产线可以实现全自动化生产，提高了生产效率，大大降低了人工成本，减少生产过程中错误的发生，符合新技术的发展趋势，适应市场需求。一机双控系统方案设计3.1系统基本组成如下：3.2硬件选型电气控制系统硬件方面主要采用了1台计算机、1台交换机、2台MC700主控模块、4台TR706称重变送模块、4块DS700开关量模块构成控制系统的核心部件。（1）计算机：选用Intercore（TM）i3-4150双核3.50GHZCPU/内存4.00GB知名品牌商用计算机，安装一套基于WIN10系统开发的上位机控制程序，接收下位机MC700模块的模拟及数字信号，经程序进行运算处理后发送各种控制指令，控制各种执行机构进行动作。此系统是在一台计算机上运行一套上位机程序，由一套上位机程序控制两条生产线，在运行过程中，计算机可同时采集两条产线的信息，对数据进行备份，可分别建立独立的数据库，保证每条生产线数据的独立性和完整性。（2） 交换机：是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。该系统中选用常见的5口以太网千兆交换机，将计算机、MC700模块IP地址设置在同一网段。（3） MC700主控模块：MC700主控模块是一种采用组态化设计，主要负责各种子模块的协调管理，把各子模块的不同类型数据，和用户设定的数值进行比较，根据各个开关量的输入输出状态进行逻辑判断，把各种输入信号传送给上位机程序，再把各种输出信号给下面的子模块（如模拟量输出模块、开关量输出模块）。在该控制方式中是至关重要的一个控制部件。（4） TR706称重变送模块：TR706通过CAN总线采样称重传感器的模拟信号进行信号处理后经内部A/D转换器转成为数字量，由上位机程序进行编程计算出具体的重量值，并将重量值动态显示于上位机程序生产控制界面。（5）DS700开关量模块：DS700为16DI/24DO开关量模块，其中16DI为无源接点输入，用来采样搅拌站各个秤门全关行程开关信号及其它接近开关、拉绳开关等输入信号；24DO为无源接点输出，通过外接220V或者24V电源，用来输出控制设备所有电机、电磁阀等执行机构进行动作。3.3设备改造调试（1）安装“一机双控”程序到计算机，在运行过程中，计算机可同时采集两条产线的信息，对数据进行备份，并分别建立独立的数据库，保证每条产线数据的独立性和完整性。（2）拆掉原先的称重仪表，将每个秤的传感器信号线接入TR706模块的信号输入通道，将以往的仪表配料模式改成上位机配料模式，操作更加便捷。（3） 拆掉原PLC输出控制线，传统的电控柜中包括中间继电器以及PLC接线，电缆接线复杂，且现场布线直接从控制柜接线到执行机构，造成布线工作量大，系统抗干扰性，灵活性差，检修与维护不便捷等问题，现在将原来的控制线重新改接到DS700模块的输出端子上，线路清晰，检修方便。（4） 线路全部改造完毕后，通电之前，先用万用表检查是否有短路现象，并对所有的元器件进行检查，包括电气元件是否安装可靠、主机安全门开关接线、皮带机拉绳开关接线等安全方面的接线正常后，方可进行通电调试。（5） 合上电器柜总断路器，打开计算机程序，手动测试所有电机及电磁阀是否动作、各个秤信号和计算机程序秤显示值是否一一对应，待正确无误后，进行模拟生产，调整相应参数，一切准备就绪后可联机进行自动化实际生产操作。3.4调试后设备功能特点（1） 实现了一个操作工控制两条生产线，使的人工成本减半，还可以再增加一台计算机作为备用机，及时对运行计算机进行数据备份。双计算机主机'一备一用”安全、稳定，当一台计算机出现故障时，另一台计算机可以切换为生产主机进行生产，避免了由于计算机硬件问题造成的不能生产和数据丢失问题。（2） 程序新增加了"静默录制”功能，即在生产过程中对生产界面及过程进行录像，可在生产结束后，打开录像文件观看历史生产界面，一旦出现质量问题时，通过该录像进行质量追溯和故障分析。（3） 程序增加了远程调度功能。即由调度室统一下发任务单，2条生产线可以生产同一任务单或不同任务单，或不同配合比连续生产。（4） 可远程综合查询各类日报、月报表，方便不同权限的管理人员对生产材料及消耗进行统计。（5）细化各用户权限。对调度员分配配方和车辆的管理权限、对操作员分配生产权限、对管理员分配生产材料录入权限等，权限的不同分配，使得各部的职能更加明确，保障了系统的安全性。同时也规范了不同岗位的工作职责，使得工作人员分工更加明确。4.结束语采用一台计算机同时控制两台搅拌站设备，两台搅拌站设备相互独立，互不影响，可以同时采用同一配方或者不同配方进行自动化生产，一个人就能完成以前两个人的工作，极