本发明涉及工程机械技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土搅拌站控制系统及方法。
背景技术
混凝土搅拌站主要用于混凝土工程，主要用途为搅拌混合混凝土，也叫砼搅拌站。由于它的机械化、自动化程度较高，所以生产率也很高，并能保证混凝土的质量和节省水泥，适用于城市商品预拌混凝土、道桥、水利、机场、港口等大型基础设施建设工程及混凝土需求量大的场所。
现有公开号为cn102922605a的中国专利公开了一种搅拌站，包括物料供给系统、供水系统、辅助物料供给系统、搅拌站主楼和控制室；物料供给系统用于将物料供给至搅拌站主楼；供水系统用于将水泵送至搅拌站主楼；辅助物料供给系统用于将辅助物料供给至搅拌站主楼；搅拌站主楼用于将物料、水和辅助物料搅拌均匀制成成品；控制室用于控制搅拌站各部件的运转。
但是，上述搅拌站中，控制室设置在搅拌站内，从而使得控制室内的环境粉尘很多，噪音也很大，不利于控制室中工作人员的身体健康，此问题有待解决。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种混凝土搅拌站控制系统，其具有能够有效保证工作人员身体健康的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种混凝土搅拌站控制系统，所述混凝土搅拌站包括多个生产功能单元；所述控制系统包括：
对应连接于各所述生产功能单元、用于控制各所述生产功能单元进行生产作业的执行电气元件组，以及，与各所述执行电气元件组相连的控制器；
其中，所述控制器与所述混凝土搅拌站相距预定距离，所述控制器与各所述执行电气元件组通过数据传输装置连接以实现控制信号的传输；所述数据传输装置包括：
与所述控制器相连的前端交换机；与所述前端交换机相连的数据传输线，以及，连接于所述数据传输线、用于分别与各所述执行电气元件组相连的后端交换机。
通过采用上述技术方案，工作人员通过与混凝土搅拌站相距预定距离的控制器即可控制各执行电气元件组的动作，进而控制各生产功能单元进行生产作业，避免了搅拌站控制室内的环境粉尘和噪音对工作人员身体健康的不利影响，具有能够有效保证工作人员身体健康的优点。
进一步地，所述数据传输线为光纤，所述前端交换机和后端交换机均为光纤交换机。
通过采用上述技术方案，光纤通信具有通信容量大、传输距离远、信号串扰小、抗干扰能力佳等优点，采用光纤进行控制信号的传输，保证了控制器控制各执行电气元件组动作时的稳定性，有效提高了控制精度。
进一步地，所述控制器与所述混凝土搅拌站相距100-500m。
通过采用上述技术方案，控制器与混凝土搅拌站相距100-500m，减小了环境粉尘和噪音对工作人员身体健康的不利影响，从而有效保证了工作人员的身体健康。
进一步地，所述控制器包括将控制信号进行冗余处理的冗余处理模块，所述执行电气元件组包括用于将进行冗余处理后的控制信号进行去冗余处理的去冗余模块。
通过采用上述技术方案，控制信号经过冗余处理模块冗余处理后，形成冗余信息，这里的冗余信息是指除去传输控制信号时所需最少限度信息外的其他信息。将控制信号进行一定冗余的再编码后，提高了控制信号的抗干扰性能，有利于控制信号传输的可靠性。各执行电气元件组获得经过冗余处理的控制信号后，经过对应的去冗余模块进行去冗余处理，同时，对出现的丢包从冗余信息中进行恢复，有效提高了控制混凝土搅拌站工作时的准确度。
进一步地，所述执行电气元件组还包括能够存储数据的数据中转器，各所述数据中转器通过网线相并联；其中，当某一所述执行电气元件组未能与控制器建立通讯连接时，与该所述执行电气元件组对应的数据中转器将另一执行电气元件组配置为用于桥接该执行电气元件组与控制器之间通讯的中继站点。
通过采用上述技术方案，保证了各执行电气元件组与主控端之间的实时通讯，提高了控制系统的容错率。
进一步地，多个所述生产功能单元分别为骨料供给装置、粉料供给装置、供水装置、液态外加剂供给装置和搅拌主机。
通过采用上述技术方案，通过控制器即可准确控制骨料供给装置、粉料供给装置、供水装置、液态外加剂供给装置和搅拌主机的生产作业。
本发明的另一目的在于提供一种基于上述混凝土搅拌站控制系统的混凝土搅拌站控制方法，其具有能够有效保证工作人员身体健康的优势。
一种基于上述混凝土搅拌站控制系统的混凝土搅拌站控制方法，包括:
通过所述数据传输装置建立所述控制器与各所述执行电气元件组之间的通讯连接；
所述控制器生成用于控制各所述执行电气元件组动作的控制信号；
各所述执行电气元件组获得所述控制信号，并根据所述控制信号控制相应的所述生产功能单元进行生产作业。
通过采用上述技术方案，控制器通过数据传输装置与各执行电气元件组建立通讯连接后，工作人员即可通过与混凝土搅拌站相距预定距离的控制器来控制各执行电气元件组的动作，从而控制各生产功能单元进行生产作业，具有能够有效保证工作人员身体健康的优点。
进一步地，通过所述数据传输装置建立所述控制器与各所述执行电气元件组之间的通讯连接具体包括：
将各所述执行电气元件组进行顺序编号后，通过所述数据传输装置建立所述控制器与各所述执行电气元件组之间的通讯连接；当某一所述执行电气元件组未能与控制器建立通讯连接时，与该所述执行电气元件组对应的数据中转器将与该执行电气元件组的编号差值最小、已与控制器建立通讯连接的任一执行电气元件组配置为用于桥接该执行电气元件组与控制器之间通讯的中继站点。
通过采用上述技术方案，各数据中转器通过网线并联，当某一执行电气元件组与控制器失去通讯连接时，将与该执行电气元件组的编号差值最小、已与控制器建立通讯连接的任一执行电气元件组配置为中继站点，能够有效提高该执行电气元件组与控制器之间形成通讯连接的速率。
进一步地，确定某一所述执行电气元件组未能与控制器建立通讯连接具体包括：
所述控制器保持向各执行电气元件组发送测试数据，各所述执行电气元件组获得所述测试数据后向主控端发送反馈信息；当某一所述执行电气元件组在预定时间阈值内未获得控制器发送的测试数据，确定该所述执行电气元件组未能与控制器建立通讯连接。
通过采用上述技术方案，能够保证各执行电气元件组与控制器之间的实时通讯，当某一执行电气元件组与控制器失去通讯连接时，能够及时配置数据中转的中继站点。
进一步地，所述控制器生成用于控制各所述执行电气元件组动作的控制信号具体包括：
所述控制器生成用于控制各所述执行电气元件组动作的控制信号后，通过所述冗余处理模块将所述控制信号进行冗余处理形成冗余处理后的控制信号；
各所述执行电气元件组获得所述控制信号，并根据所述控制信号控制相应的所述生产功能单元进行生产作业具体包括：
各所述执行电气元件组通过对应的去冗余模块将所述冗余处理后的控制信号进行去冗余处理形成去冗余处理后的控制信号，并根据所述去冗余处理后的控制信号控制相应的所述生产功能单元进行生产作业。
通过采用上述技术方案，有效保证了控制信号传输的可靠性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过设置控制器、数据传输装置和执行电气元件组，具有方便远程控制混凝土搅拌站进行生产作业的效果；
2、通过设置冗余处理模块和去冗余模块，有效保证了控制信号传输的可靠性；
3、通过设置数据中转器，具有能够有效保证各执行电气元件组与控制器之间正常通讯的作用。
附图说明
图1为实施例1和2中混凝土搅拌站控制系统的整体结构示意图；
图2为实施例1和2中控制器的结构示意图；
图3为实施例1和2中执行电气元件组的结构示意图；
图4为实施例1中数据中转器的结构示意图。
图中：100、生产功能单元；200、执行电气元件组；201、去冗余模块；202、数据中转器；203、中控芯片；204、数据存储模块；205、有线网络单元；300、控制器；301、冗余处理模块；400、数据传输装置；401、前端交换机；402、数据传输线；403、后端交换机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：
一种混凝土搅拌站控制系统，参照图1，混凝土搅拌站设置有多个生产功能单元100，在本实施例中，多个生产功能单元100分别为骨料供给装置、粉料供给装置、供水装置、液态外加剂供给装置和搅拌主机。控制系统包括控制器300和与控制器300相连的五个执行电气元件组200，五个执行电气元件组200分别与五个生产功能单元100电连接，用于控制各个生产功能单元100进行生产作业。在本实施例中，控制器300为工控机，五个执行电气元件组200均为plc控制模块。
参照图1，控制器300设置于与混凝土搅拌站相距100-500米的办公楼中（图中未示出），在本实施例中，办公楼与混凝土搅拌站相距100米。控制器300与各执行电气元件组200通过数据传输装置400连接，从而实现了控制信号的传输。数据传输装置400包括前端交换机401、数据传输线402和后端交换机403，前端交换机401与控制器300电连接，后端交换机403与各执行电气元件组200电连接，数据传输线402的一端与前端交换机401电连接，另一端与后端交换机403电连接。在本实施例中，数据传输线402为光纤，前端交换机401和后端交换机403均为光纤交换机。
参照图2和图3，控制器300包括冗余处理模块301，各执行电气元件组200均包括去冗余模块201。冗余处理模块301用于将控制信号进行冗余处理，去冗余模块201用于将对应执行电气元件组200获得的冗余处理后的控制信号进行去冗余处理。
参照图1和图3，执行电气元件组200还包括能够存储数据的数据中转器202，各个数据中转器202通过网线并联。当某一个执行电气元件组200未能与控制器300建立通讯连接时，与该执行电气元件组200对应的数据中转器202将另一执行电气元件组200配置为中继站点。中继站点用于桥接已与控制器300失去通讯连接的执行电气元件组200与控制器300之间的通讯，从而使得控制器300能够继续控制该执行电气元件组200的动作。
参照图1和图4，数据中转器202包括中控芯片203、数据存储模块204和有线网络单元205，中控芯片203用于处理从控制器300或对应执行电气元件组200获得的数据，数据存储模块204用于存储中控芯片203处理后的数据，有线网络单元205用于与相应的网线连接，以实现数据的传输。
工作原理如下：
控制器300设置于与混凝土搅拌站相距100米的办公楼内，需要进行混凝土搅拌作业时，首先启动控制器300和各执行电气元件组200。待控制器300通过数据传输装置400与各执行电气元件组200建立通讯连接后，工作人员通过控制器300即可控制各执行电气元件组200的动作，进而控制各生产功能单元100进行生产作业，避免了搅拌站控制室内的环境粉尘和噪音对工作人员身体健康的不利影响，具有能够有效保证工作人员身体健康的优点。
在生产作业过程中或在生产作业前，当某一执行电气元件组200未能与控制器300建立通讯连接时，与该执行电气元件组200对应的数据中转器202会将另一执行电气元件组200配置为用于桥接该执行电气元件组200与控制器300之间通讯的中继站点，从而有效保证了各个执行电气元件组200与控制器300之间的正常通讯。
实施例2：
一种基于实施例1中混凝土搅拌站控制系统的混凝土搅拌站控制方法，参照图1，其包括：
控制器300将各个执行电气元件组200进行顺序编号后，通过数据传输装置400建立控制器300与各个执行电气元件组200之间的通讯连接，在本实施例中，控制器300按照各个执行电气元件组200与控制器300的距离由小到大依次为各个执行电气元件组200进行顺序编号；
当某一个执行电气元件组200未能与控制器300建立通讯连接时，与该执行电气元件组200对应的数据中转器202（参照图3）将与该执行电气元件组200的编号差值最小、已与控制器300建立通讯连接的任一执行电气元件组200配置为用于桥接该执行电气元件组200与控制器300之间通讯的中继站点；其中，控制器300在与各个执行电气元件组200建立通讯连接时和建立通讯连接后，控制器300会保持向各个执行电气元件组200发送测试数据，各个执行电气元件组200获得测试数据后，向主控端发送反馈信息；当某一个执行电气元件组200在预定时间阈值内未获得控制器300发送的测试数据时，确定该执行电气元件组200未能与控制器300建立通讯连接；
控制器300生成用于控制各个执行电气元件组200动作的控制信号后，通过冗余处理模块301（参照图2）将控制信号进行冗余处理，以形成冗余处理后的控制信号；
各个执行电气元件组200通过数据传输装置400获得相应的冗余处理后的控制信号后，会通过对应的去冗余模块201（参照图3）将冗余处理后的控制信号进行去冗余处理，以形成去冗余处理后的控制信号，并根据去冗余处理后的控制信号控制相应的生产功能单元100进行生产作业。