专利名称：基于现场总线的沥青混凝土搅拌设备控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算机控制系统，特别是一种沥青混凝土搅拌设备的计算机控制系统。
二背景技术：
随着公路建设的发展，高等级公路所占的比重越来越大。目前，高等级公路较多采用沥青混凝土作为路面材料，其质量要求高、施工期短，对施工设备，如沥青混凝土搅拌设备的物料计量、温度控制准确性，拌合均匀度等，提出了较高的要求，因此，设备的电控系统、特别是电控系统的核心部分——拌合计量控制，需具有优越的性能，才能满足其要求。
国内生产的沥青混凝土搅拌设备，拌合计量控制一般由称重控制器与可编程控制器PLC配合完成，这种传统的控制方式，其测量、控制的准确性，以及自动化、智能化水平较低。国外设备和部分国内设备，则大多采用计算机和数据采集系统配合的控制方式，其控制的准确性和自动化水平有很大的提高，但是系统结构复杂，成本昂贵。
现场总线是连接控制系统中现场设备的数据通信网络，与传统的传输方式相比，具有控制功能强、数据传输可靠、响应快，抗干扰能力强，系统结构简单，安装、调试、维护费用较低等优点，在工业设备自动化上已逐渐得到应用，如应用于各种工业过程控制的PROFIBUS、FF、CAN、LONWORKS等现场总线系统。但是，在公路施工设备中，尚未见有现场总线系统的应用。
三
发明内容
本实用新型的目的是设计一种用于沥青混凝土搅拌设备的、基于现场总线的控制系统。
本实用新型设计的基于现场总线的沥青混凝土搅拌设备控制系统，包括工业控制计算机，用于计量数据的存储、输出及生产过程控制和管理；设置于该设备的冷矿料配料装置、燃烧干燥装置、集尘装置、导热油加热装置及成品料仓装置中的多个控制器，控制器与工业控制计算机连接，用于数据采集及过程控制；设置于该设备的称量搅拌装置中的智能终端，用于对沥青拌合进行数据采集及现场控制；智能终端通过现场总线与工业控制计算机连接，进行数据通信。
上述现场总线采用支持多点连接的双向串行传输RS-485标准总线。
采用现场总线系统的沥青混凝土搅拌设备，其导线、连接件大幅度减少，系统结构更简单。采用智能终端，具有较强的现场控制能力，使系统的控制性能有较大的提高。整个系统的成本低、性能价格比高，经济效益可观。
四以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是基于现场总线的沥青混凝土搅拌设备控制系统的方框图。
图2是该沥青混凝土搅拌设备控制系统的连接图。
图3是该沥青混凝土搅拌设备控制系统的程序原理图。
五具体实施方式
本实用新型设计的是，应用于间歇式沥青混凝土搅拌设备的控制系统，如
图1所示，该系统包括几个独立工作的控制部分计算机控制系统1，冷矿料配料装置控制2，干燥筒的燃烧器控制3，称量搅拌控制4，集尘装置控制5，导热油加热装置控制6，成品料仓控制7。
系统的连接如图2所示，计算机控制系统1，其硬件采用研华科技工业计算机PCA-6179及其输入/输出板卡PCL-731、模拟量输入板卡PCL-818LS、隔离的双RS-422/RS-485端口模块等组成，可应用于恶劣的工业现场。冷矿料配料装置控制2、干燥筒的燃烧器控制3、集尘装置控制5、导热油加热装置控制6、成品料仓控制7，分别通过光隔离输入板PCLD-728B、继电器输出板PCLD-785B或可编程控制器PLC与计算机控制系统1连接，实现传感信号和控制信号的传送。称量搅拌装置控制4采用数据采集智能网络终端ADAM-5511，通过RS-485标准总线与计算机控制系统1连接，实现数据通信。隔离的双RS-422/RS-485端口模块实现RS-232至RS-485的转换。上述的智能网络终端ADAM-5511是基于PC的数据采集控制器，其硬件组成包括ADAM-5511基体、输入/输出模块和高速模拟量输入模块，具有ROM-DOS操作系统及Inter X86CPU，内置电池保护的SRAM存储器，利用C/C++编程，具有复杂逻辑运算和数据存储功能。其控制技术采用的是基于PC的软逻辑控制软件，即可运行软件以实现较为复杂的软处理功能，使进入计算机的数据大为精炼，提高处理速度。ADAM-5511采用了RS-485总线，应用标准MODBUS通信协议，它即能做为独立单元工作，又有做为分布式控制系统的一部分。
RS-485标准总线采用双向串行数据传输方式，支持多点连接，属半双工方式，其优点是可挂接多个终端，并能实现远距离传输。
下面对系统各部分的功能描述如下计算机控制系统1通过运行系统软件，完成各种输入/输出的检测和控制及与智能终端的通信，管理、控制着现场设备；实现计量数据的显示、数据的保存、报表的存储和打印、生产过程的显示及对整个系统的生产过程进行控制和管理。冷矿料配料装置控制2，通过控制变频器，实现供料电动机的交流变频调速，从而有效地调节供料量。干燥筒的燃烧器控制3，通过点火控制器实现了燃烧器的点火程序控制，通过热电偶测量干燥滚筒出料口的温度，配合温度控制器实现燃烧器温度的手动/自动控制。称量搅拌控制装置4，采用数据采集智能网络终端ADAM-5511，与沥青拌合计量机构配合，实现对拌合过程的自动控制。集尘装置控制5，采用西门子可编程序控制器PLC，实现对反吹式布袋除尘机构的控制。导热油加热装置控制6，通过温控器完成温度的显示及控制点火过程，实现了导热油加热的自动控制和温度的自动控制。成品料仓控制7，采用西门子可编程序控制器PLC，配合变频调速电机及接近开关，实现料车的自动运行、位置控制和成品料的加热储存。
为完成上述功能，该控制系统还设计了相应的软件，其操作系统选用WINDOWSNT，采用标准C语言编程，系统软件的组成如图3所示，主控程序I包括(1)全机控制子系统II——实现对所有电机的手动/自动启动、控制功能，及显示电机电流和沥青温度节流阀开度、油门开度等，动画地显示各电机的工作情况。(2)拌合控制子系统III——通过标准RS-485总线，与计量控制器数据采集智能网络终端ADAM-5511进行数据通信，实现生产过程中计量数据的显示及生产过程的动画显示，其中，拌合生产的启动/停止控制及生产参数的设定由工业计算机完成，而其计量过程及控制由智能网络终端ADAM-5511自动完成。(3)配料设定子系统IV——工业计算机通过标准RS-485总线，把配方设定值、搅拌时间、生产盘数传送给ADAM-5511，控制ADAM-5511的生产进行。(4)生产记录子系统V——在生产过程中自动对生产数据进行保存，并通过生产记录实现对生产数据的显示、查询和打印等功能。(5)故障自动诊断子系统VI——根据系统在运行过程中出现的问题及时进行相应的处理，并显示故障情况，使操作人员能在最短的时间内处理故障。(6)在线帮助子系统VII——为系统的使用和人员培训提供操作帮助。
权利要求1.基于现场总线的沥青混凝土搅拌设备控制系统，其特征在于包括工业控制计算机，用于计量数据的存储、输出及生产过程控制和管理；设置于该设备的冷矿料配料装置、燃烧干燥装置、集尘装置、导热油加热装置及成品料仓装置中的多个控制器，控制器与工业控制计算机连接，用于数据采集及过程控制；设置于该设备的称量搅拌装置中的智能终端，用于对沥青拌合进行数据采集及独立控制；智能终端通过现场总线与工业控制计算机连接，进行数据通信。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于智能终端至少包括相互连接的中央处理器、存储器及输入/输出模块。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于上述现场总线采用支持多点连接的双向串行传输RS-485标准总线。
专利摘要基于现场总线的沥青混凝土搅拌设备控制系统,包括工业控制计算机,设置于该设备的冷矿料配料装置、燃烧干燥装置、集尘装置、导热油加热装置及成品料仓装置中的多个控制器,设置于该设备的称量搅拌装置中的智能终端;控制器与工业控制计算机连接,智能终端通过RS-485现场总线与工业控制计算机连接,进行数据通信。系统结构简单,支持多点连接和长距离传输,具有较强的现场控制能力,提高了控制性能。
文档编号B28C7/00GK2511466SQ0221216
公开日2002年9月18日 申请日期2002年1月12日 优先权日2002年1月12日
发明者蔡荣奇, 姚智明 申请人:福建南方路面机械有限公司