HPS4000商品混凝土攪拌站控制系統的使用與研究

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展時期，混凝土生產質量的提高，生產成本的降低勢必提高企業的競爭力。最近幾年，國家高鐵項目，地鐵項目的實施，對商品砼的生產質量更是提出新的挑戰。

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

我公司為了適應市場需要，多次對生產線進行設備升級，其中在最近的一次控制系統改造時，我們幾經對比，決定采用了珠海長陸公司HPS4000控制系統方案。現對HPS4000控制系統的使用及研究與大家一起探討交流，以此拋磚引玉。

2 控制系統方案
混凝土攪拌站作為機械，電氣，控制軟件的統一體，僅僅機械或電氣元件的穩定是遠遠不夠的，控制系統對生產效率的提高是相當重要的部分。而控制系統的優劣主要通過以下幾個方面判斷：整體方案的穩定性、生產控制精度、生產連續性、操作便捷性、對硬件系統故障判斷能力、超差處理能力等。除了整體方案穩定性外，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。

當前的混凝土生產控制系統主要有四種模式，現就四種方式的優缺點進行對比。

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。上位軟件采用組態軟件或簡單的配料軟件即可實現。這種方式比較符合小型的工程站或現場站，優點是可設置配方到儀表，在上位機故障的情況下可進行半自動配料。缺點是生產精度不高，系統連續生產能力差，對配料過程中出現的超差處理能力不足。

2，重量儀表+PLC+IPC：該方案最近幾年發展較快，系統硬件部分穩定性好，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要求很高，是對通訊技術及實時數據處理能力的綜合考驗。

3，砼生產控制器+開關量輸入輸出+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，導致無法生產，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，如果是采用板卡輸出的方式，抗雷擊能力及計算機穩定性將會變差。

4，重量變送器+PLC+ IPC：這種方案把配料部分放到PLC處理，其優點是穩定性很高，只有工控機部分才易發生故障。但由于PLC對浮點數處理能力很差，并且PLC的AD轉換模塊精度不高，導致整個系統精度不足。

HPS4000控制系統主要采用第二種控制方案，保證了硬件的整體穩定性和靜態精度的情況下，完善配料軟件，在控制系統中有著強大的優勢，并且該系統屬于組態模塊式軟件，通過更換設備驅動程序，即可實現其他模式及驅動各種硬件設備。

產品質量是企業生存及品牌建設的重要保證，在商品砼生產中，生產配合比是強度、耐久性等質量指標的基礎，但生產工藝及配料的精度同樣是質量的保證。

保證產品質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。根據計量器具許可條件，對于電阻式應變片傳感器，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量生產。

混凝土生產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，而在生產過程中，砂的含水變化比較大；所以操作手需要隨時根據砂含水進行加砂減水。在傳統的生產中，該過程只能在下一盤生產中才會體現，在當前生產盤次中，生產后無法進行在線調整，所以影響了當盤質量。由此可知，系統能否達到含水率調整即時生效，并且可方便的調整水的單盤用量，留水于秤中等待下次使用是保證單盤生產質量的重要因素。