专利名称：一种混凝土外加剂复配生产线的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制系统，具体来说是一种混凝土外加剂复配生产线的控制系统。
背景技术：
目前混凝土外加剂的复配生产，完全处于人工控制和人工使用简单机械进行生产的状态 ;计量不准和容易发生人为的差错。产品配方的管理也处于难以监控的状态，生产过程难以 实现可追溯性，同时存在着控制精度低，劳动强度大，产品质量不稳定的情况，这种状况严 重影响着产品质量的提高和稳定，也影响到了现场的施工的正常进行。在生产规模较大，点 多面广的情况下，管理者也难以控制自己的产品质量。在这种情况下，需要开发出一种具有 较高自动化程度的混凝土外加剂复配生产控制系统，来解决以往工人劳动强度大，生产效率 低，产品质量不稳定的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种针对混凝土外加剂复配生产的自动控制系统， 它能确保所生产的外加剂的产品质量，提高生产效率，实现生产过程的可追溯性，能够解决 工人劳动强度大，生产效率低的问题。
为了解决上述问题，本发明采用了如下技术方案
一种混凝土外加剂复配生产线的控制系统，该系统包括
开关量模块l，与运行组态软件的工业控制计算机2连接，输送各种状态信号给运 行组态软件的工业控制计算机2，输出运行组态软件的工业控制计算机2的各种运行指令，并 控制系统的运行、停止或急停；
模拟量输入模块3，与运行组态软件的工业控制计算机2连接，输送各模拟量参数给运行 组态软件的工业控制计算机2;
运行组态软件的工业控制计算机2，与显示模块4、开关量模块1和仪表模块5连接，运行 组态软件的工业控制计算机2对输入的各种参数进行处理，将处理后数据输送给显示模块4、 开关量模块1和仪表模块5;
显示模块4，与运行组态软件的工业控制计算机2连接，显示与运行组态软件的工业控制 计算机2处理后输出的各种数据，再将各种数据反馈给与运行组态软件的工业控制计算机2;
仪表模块5，与运行组态软件的工业控制计算机2连接，输送各仪表参数给与运行组态软件的工业控制计算机2。
开关量模块l包括开关量输入模块和开关量输出模块。
开关量输入模块采集各种运行装态和各种报警信号的数据，再输送给运行组态软件的工 业控制计算机2。
开关量输出模块将运行组态软件的工业控制计算机2输出的各种运行指令输送给继电器 ，继电器再将运行指令输送给各种控制装置。
模拟量输入模3块采集温度传感器、流量传感器、称重传感器或液位传感器输入的各变 量的参数；或模拟量输入模块同时采集上述二者或二者以上传感器的输入的各变量的参数。
仪表模块5包括称重仪表与温度仪表。
称重仪表处理称重传感器输送来的各种数据，并将处理后的数据输送给称重显示和运行 组态软件的工业控制计算机2 。
温度仪表处理温度传感器输送来的各种数据，并将处理后的数据输送给温度显示和运行 组态软件的工业控制计算机2 。
显示模块4包括重量显示、温度显示和流量显示。
运行组态软件的工业控制计算机2是一种用于控制的计算机系统；组态软件是可以从各 种仪表模块、各种数据采集卡、模拟量输入模块等设备中实时采集数据，发出控制命令并监 控系统运行的一种软件包；组态软件能充分利用Windows系统强大的图形编辑功能，以动画 方式显示监控设备的运行状态，方便地构成监控画面和实现控制功能，并可以生成报表、历 史数据库等，为工业监控软件开发提供了便利的软件开发平台，从整体上提高了工控软件的 质量。
与现有技术相比，本发明具有较高自动化的混凝土外加剂复配生产控制系统，运用运行 组态软件的工业控制计算机准确、快捷地监控和解决配方的管理、生产过程的控制和参数记 录、操作人员的管理、历史数据的査询等管理问题，从而解决了混凝土外加剂复配生产中工 人劳动强度大，生产效率低，产品质量不稳定的问题。另外，本发明使用了运行组态软件的 工业控制计算机与称重仪表和温度仪表一同实现数据采集、控制和人机对话功能，系统采用 了监、控分开的控制方式，以便最大限度地发挥仪表模块的高可靠性和运行组态软件的工业 控制计算机的强大的图形处理、数据记录、人机对话功能，使得高可靠性和高性能有机地结 合在一起。
图l为本发明的控制原理示意图；图2为本发明的控制原理的电路图。
具体实施例方式
实施例开关量模块l，与运行组态软件的工业控制计算机2连接，输送各种状态信号给 运行组态软件的工业控制计算机2，输出运行组态软件的工业控制计算机2的各种运行指令， 即用于接收控制台上的控制指令和接收各执行部件的状态信号，以利于对运行组态软件的工 业控制计算机2的监测和向各控制装置发出控制指令，实现对各个执行部件的控制。模拟量 输入模块3将实时采集的称重传感器、温度传感器、流量传感器或液位传感器的一个或多个 变量参数传递给运行组态软件的工业控制计算机2，运行组态软件的工业控制计算机2，对输 入的各种参数进行处理，将处理后的数据输送给显示模块4、开关量模块l和将操作员的设置 值输送给仪表模块5;从而实现运行组态软件的工业控制计算机2准确、快捷地监控和解决配 方的管理、生产过程的控制和参数记录、操作人员的管理、历史数据的査询等管理问题。
显示模块4包括重量显示、温度显示和流量显示，它显示运行组态软件的工业控制计算 机2处理后输出的各种数据，再将各种数据反馈给与运行组态软件的工业控制计算机2。
开关量模块l包括开关量输入模块和开关量输出模块；开关量输入模块采集各种运行装 态和各种报警信号的数据，再输送给运行组态软件的工业控制计算机2;开关量输出模块将 运行组态软件的工业控制计算机输出的各种运行指令输送给继电器，继电器再将运行指令输 送给各种控制装置如电磁阀、接触器等。
仪表模块5输送各仪表参数给与运行组态软件的工业控制计算机2;仪表模块5包括称重 仪表与温度仪表；称重仪表处理称重传感器输送来的各种数据，并将处理后的数据输送给称 重显示和运行组态软件的工业控制计算机2;温度仪表处理温度传感器输送来的各种数据， 并将处理后的数据输送给温度显示和运行组态软件的工业控制计算机2。
生产中具体实现方法
控制系统使用了五台称重控制仪表和与之配套的称重传感器以及信号调理装置分别用于 母液、消气剂、引气剂、缓凝剂及水泥适应性调节剂的称重及控制，称重控制仪表接收由在
WINDOWS操作系统中运行组态软件的工业控制计算机发来的指令进行仪表的参数设置和运行 控制，并将现场的数据通过RS-485串行通信接口构成的现场总线通讯系统向控制计算机传递 ，实现在计算机上的图形化显示和数据记录的目的。
五台称重控制仪表按照控制计算机的参数设置要求设置好自己的运行参数，并按控制计 算机的运行要求，自动控制自己所连接的相应的称重罐的进料装置的进料和放料，完成配料 过程。系统还安装了一台温度控制仪表用于对物料的温度进行PID控制和显示，温度控制仪表 在冬季气温较低时用于对搅拌混合装置实施加温时进行温度控制，其他季节无需使用；温度 控制仪表的控制值由控制计算机通过现场总线进行设置，实时值亦通过该双向总线系统向控 制计算机传递，实现在控制计算机上的温度显示。
在控制计算机上还安装了模拟量采集模块和开关量输入输出模块，模拟量采集模块用于 采集流量、液位等数据，开关量输入输出模块用于接收控制台上的控制指令和接收各执行部 件的状态信号，以利于对系统状态的监测和向各控制装置发出控制指令，实现对各个执行部 件的控制。各个称重罐均采用了三个一组的称重传感器，和三进一出的信号调理装置，向控 制仪表输出4-20毫安的模拟量信号。在原料储罐、成品储罐上均安装了液位传感器，用于为 控制计算机提供液位信号；在原料储罐的进口和成品储罐的出口安装了流量传感器，用于测 量原料进入和成品输出的数量。在各个称重罐的出口均安装了由电磁阀和耐腐蚀泵组成的出 料装置，用于向混合搅拌装置输送物料；系统的各个电磁阀均与控制计算机的开关量输出模 块相连，其状态纳入了控制计算机的控制之中；混合搅拌装置亦与控制计算机的开关量输出 模块连接，便于控制混合搅拌装置的运行和出料动作。
由于采用了组态软件来开发本系统，并采用了支持双显示的显示技术，在计算机的两个 屏幕上以动画的形式简洁且形象的模拟了混凝土外加剂复配生产的现场工艺流程，操作人员 能在控制室的计算机屏幕上了解外加剂复配生产的全部运行状况，包括各种报警。取得权限 的操作人员能在控制室实现对外加剂配方参数的修改等操作。
权利要求
1.一种混凝土外加剂复配生产线的控制系统，该系统包括开关量模块(1)，与运行组态软件的工业控制计算机(2)连接，输送各种状态信号给运行组态软件的工业控制计算机(2)，输出运行组态软件的工业控制计算机(2)的各种运行指令，并控制系统的运行、停止或急停；模拟量输入模块(3)，与运行组态软件的工业控制计算机(2)连接，输送各模拟量参数给运行组态软件的工业控制计算机(2)；运行组态软件的工业控制计算机(2)，与显示模块(4)、开关量模块(1)和仪表模块(5)连接，运行组态软件的工业控制计算机(2)对输入的各种参数进行处理，将处理后数据输送给显示模块(4)、开关量模块(1)和仪表模块(5)；显示模块(4)，与运行组态软件的工业控制计算机(2)连接，显示与运行组态软件的工业控制计算机(2)处理后输出的各种数据，再将各种数据反馈给与运行组态软件的工业控制计算机(2)；仪表模块(5)，与运行组态软件的工业控制计算机(2)连接，输送各仪表参数给与运行组态软件的工业控制计算机。
2.根据权利要求l所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于开关量模块(1)包括开关量输入模块和开关量输出模块。
3.根据权利要求2所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于开关量输入模块采集各种运行装态和各种报警信号的数据，再输送给运行组态软件 的工业控制计算机(2)。
4.根据权利要求2所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于开关量输出模块将运行组态软件的工业控制计算机(2)输出的各种运行指令输送 给继电器，继电器再将运行指令输送给各种控制装置。
5.根据权利要求l所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于模拟量输入模块(3)采集温度传感器、流量传感器、称重传感器或液位传感入的各变量的参数；或模拟量输入模块(3)同时采集上述二者或二者以上传感器的输入的 各变量的参数。
6 根据权利要求l所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于仪表模块(5)包括称重仪表和温度仪表。
7 根据权利要求6所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于称重仪表处理称重传感器输送来的各种数据，并将处理后的数据输送给称重显示和 运行组态软件的工业控制计算机(2)。
8 根据权利要求6所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于温度仪表处理温度传感器输送来的各种数据，并将处理后的数据输送给温度显示和 运行组态软件的工业控制计算机(2)。
9 根据权利要求l所述的混凝土外加剂复配生产线的控制系统，其特 征在于显示模块(4)包括重量显示、温度显示和流量显示。
全文摘要
本发明公开了一种混凝土外加剂复配生产线的控制系统，该系统包括开关量模块(1)、运行组态软件的工业控制计算机(2)、模拟量输入模块(3)、显示模块(4)和仪表模块(5)，开关量模块(1)、显示模块(4)和仪表模块(5)运行组态软件的工业控制计算机(2)连接，实现对混凝土外加剂复配生产线的自动化控制。本发明通过对生产过程的计算机自动控制，实现了生产过程中的各种控制参数的精确控制，并实现了生产过程的可追溯性，确保了所生产的混凝土外加剂的产品质量，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。
文档编号G05B15/02GK101286046SQ200810301718
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者帆 凌, 彭立军, 浦青松 申请人:中铁五局(集团)有限公司