Calitatea și eficiența producției de beton sunt cruciale pentru sistemul de control al instalațiilor de amestecare a betonului. Acest lucru reflectă și nivelul de automatizare al întregului echipament. Acest articol prezintă în principal compoziția și caracteristicile a patru metode comune de control automat combinate cu software și hardware utilizate în sistemul actual de control al instalației de amestecare a betonului, oferind mai multe opțiuni pentru selectarea metodelor de control al instalației de amestecare.
Sistemul de control al centralei de beton a fost controlat inițial manual prin relee în secvență. Odată cu aplicarea tehnologiei microcontrolerelor în anii 1970 și 1980, a intrat treptat în era controlului automat inteligent. După anii 1990, odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei informatice, sistemul de control adoptă în cea mai mare parte controlul complet automat de către computere, care are următoarele avantaje: poate realiza automatizarea procesului de producție și poate îmbunătăți productivitatea; Poate stoca o cantitate mare de rapoarte pentru ca utilizatorii să apeleze planuri de producție reale și este foarte convenabil să apelați și să modificați rapoartele; Poate ajusta dinamic raportul de amestec în funcție de conținutul de umiditate al agregatelor, poate reduce automat conținutul de apă și asigură consistența betonului; Poate compensa automat materialul din lotul inferior pe baza erorii de ingredient din lotul superior; Poate simula și afișa în mod intuitiv întreaga stare de proces a instalației de amestecare a betonului, poate realiza monitorizarea în timp real, poate înregistra și stoca automat diverse date și poate tipări tabele pentru a obține un control optim. Metodele specifice de control ale sistemului automat de control pentru instalațiile de amestecare a betonului pot fi împărțite în următoarele tipuri în funcție de diferitele metode de control:
1. Modul de control al computerului industrial + instrument de cântărire în lot:
În modul de control al computerului industrial + instrument de cântărire în loturi, computerul industrial este în principal responsabil pentru coordonarea funcționării automate; Prin utilizarea portului serial conform protocolului de comunicație al instrumentului, valoarea țintă, impulsul punctului, timpul stabil de cântărire și alți parametri de control ai materialului controlat sunt setate și este emis un semnal de dozare. Diferite poziții de prag sunt interblocate direct în circuitul de ieșire al instrumentului de dozare. După deconectarea de la computerul industrial, sistemul rămâne un sistem independent de control al instrumentelor (care poate lipsi anumite funcții). Acest sistem de control necesită ca instrumentul să aibă anumite cerințe inteligente. Pe lângă funcțiile de bază de colectare și afișare a greutății, are și funcții automate de dozare a materialelor (acumulare sau scădere). Procesul de dozare a fiecărui material este finalizat de propriul său instrument de dozare. Calculatorul industrial trebuie doar să determine în ce stadiu de dozare se află materialul, dacă dotarea este completă și dacă depășește semnalul de toleranță. Algoritmul de dozare este solidificat în instrument și trebuie ajustați doar parametrii de dozare corespunzători.
2. Calculator industrial + modul de control al plăcii:
Metoda de control al computerului industrial + placă poate fi împărțită în două tipuri, pe baza unor metode diferite de achiziție a greutății:
1) Calculator industrial + placă + modul de cântărire. În această metodă de control, senzorii de cântărire ai fiecărui buncăr de cântărire de material sunt conectați la modulul de cântărire, iar semnalul de ieșire al modulului de cântărire este conectat la placa analogică (A/D) a computerului de control industrial. Greutatea materialului este calculată de software-ul de control industrial și afișată pe interfața superioară a software-ului computerului; Prin utilizarea plăcilor digitale de intrare/ieșire (I/O) pentru a monitoriza starea de pornire și oprire a fiecărui mecanism de dozare, bornele de intrare sunt conectate la diferite butoane și semnale limită de pe panoul de control, iar ieșirea este conectată la relee intermediare pentru control mecanismul de dozare. Datorită faptului că întregul nucleu de control din această metodă de control este un computer industrial, proiectarea software-ului de control necesită o rezistență ridicată la interferențe și alți factori. Odată ce sistemul informatic industrial funcționează defectuos, informațiile despre greutate nu pot fi afișate, ceea ce duce la paralizarea întregului sistem și imposibilitatea de a produce.
2) Calculator industrial + placă + instrument de cântărire. În această metodă de control, senzorii de cântărire ai fiecărui buncăr de cântărire a materialului sunt conectați la instrumentul de cântărire, iar instrumentul de cântărire corespunzător afișează greutatea. Software-ul de control citește greutatea materialului fiecărui instrument prin portul serial pentru calcule suplimentare; Prin utilizarea plăcilor digitale de intrare/ieșire (I/O) pentru a monitoriza starea de pornire și oprire a fiecărui mecanism de dozare, bornele de intrare sunt conectate la diferite butoane și semnale limită de pe panoul de control, iar ieșirea este conectată la relee intermediare pentru control mecanismul de dozare. Această metodă de control poate fi trecută la producția complet manuală atunci când computerul industrial funcționează defectuos, dar dezavantajul este că plăcile de intrare și ieșire (I/O) limitează tipurile de materiale și nu sunt potrivite pentru extindere.
Modul de control al computerului industrial + PLC + instrument de cântărire:
Metoda de control a computerului industrial + PLC + instrument de cântărire poate fi împărțită în continuare în soluții soft și PLC părtinitoare, în funcție de faptul că centrul de control se află în computerul industrial sau PLC:
3.1. Soluții orientate spre software.
Logica de control este completată de software-ul superior al calculatorului de control industrial. Terminalul de intrare PLC este conectat la diferite limite și butoane, menținând în același timp comunicarea cu computerul de control industrial, spunând software-ului ce material și starea acestuia. Calculatorul de control industrial citește direct valorile în timp real ale fiecărei scale de material prin portul serial, trimite semnale de măsurare, pornește, se oprește... În comparație cu prima metodă de control, software-ul trebuie să simuleze instrumente pentru a realiza multe funcții precum ca scale de citire, loturi (nu doar adunare și scădere), comunicare, analiză statistică a datelor, arhivare și tipărire. Ce algoritm este utilizat pentru implementarea procesului de ingrediente și cum este implementat? Este o implementare eficientă și de încredere? Toate acestea au cerințe ridicate pentru scriitorii de software. Cu toate acestea, avantajele acestui control sunt evidente. Pe baza avantajelor hardware puternice ale computerelor de control industrial, instrumentele de cântărire și PLC-urile pot fi învinse rapid. Indiferent de cât de multă cerere există, problema finală poate fi realizarea optimizării algoritmului în cel mai fiabil mod.
3.2. Soluție PLC parțială.
PLC este născut pentru controlul industrial și are fiabilitate ridicată. Instrumentul de cântărire este conectat la un senzor pentru a colecta valoarea cântarului și este, de asemenea, conectat la un PLC pentru control automat. PLC-ul controlează acțiunile diferitelor mecanisme de execuție, iar computerul superior colectează informații operaționale de la PLC pentru a finaliza funcțiile de monitorizare a producției și de gestionare a datelor. Există multe modalități de implementare a computerului superior aici, care pot fi bazate pe limbajul de programare Windows sau pot fi dezvoltate pe baza PLC-ului selectat și a software-ului de configurare. Cu toate acestea, majoritatea PLC-urilor nu au funcții de afișare și nu pot monitoriza procesul de funcționare fără computere industriale.
Metoda de control a 4 calculatoare industriale și module I/O la distanță:
În comparație cu metoda anterioară de control, această metodă de control deleagă „controlul” către diverse module I/O situate în „câmp”. Modulele I/O sunt programabile, iar programele din interior determină, de asemenea, ce situații pot decide modulele I/O cum să se ocupe, care probleme trebuie „raportate” la computerul principal de control industrial pentru ca opiniile „de mai sus” să fie gestionate. Modulele I/O sunt plasate direct în fiecare loc de control, colectând informații cu acuratețe și primind mai puține interferențe. Pe lângă faptul că are hardware I/O extrem de fiabil, tehnologia de comunicare este, de asemenea, unul dintre factorii cheie care afectează direct performanța sistemului. Modul Ethernet (EtherNet) poate fi ales și fiecare stație de colectare la fața locului trebuie doar să se conecteze la un hub (HUB) cu cabluri torsadate pentru a comunica cu masterul de la distanță prin intermediul rețelei. Această metodă este potrivită pentru sistemele de control pe o distanță de 180 de metri. Semnalele electrice pot fi, de asemenea, convertite în semnale optice printr-un convertor fotoelectric și transmise spre exterior prin fibre optice. Un convertor fotoelectric poate fi instalat și la celălalt capăt pentru a analiza semnalele optice în semnale electrice, cu o distanță de comunicare de până la 40 de kilometri. Această metodă de control este potrivită în special în zonele de producție cu deschideri spațiale mari, deoarece comunicarea între diferite puncte de contact necesită doar un cablu ecranat cu perechi răsucite (fibră optică), reducând foarte mult rezistența și costul cablajului.
Cele patru forme de control de mai sus variază în ceea ce privește costurile și avantajele implementării, iar cea mai bună soluție poate fi determinată pe baza diferitelor nevoi de accent. Autorul consideră că metoda de control al structurii computerului industrial + PLC + instrument de cântărire este cea mai potrivită pentru instalațiile de amestecare a betonului. Datorită mediului industrial dur, computerul industrial are o bună rezistență seismică, rezistență la praf și rezistență la presiune, în timp ce controlul PLC are avantajele unei fiabilități ridicate, funcții complete și programare simplă. Producătorii de PLC acordă, de asemenea, mai multă atenție implementării interfețelor de rețea, care sunt ușor de operat și gestionat în coordonare cu computerul industrial. Odată ce computerul industrial funcționează defectuos, PLC+instrumentele de cântărire pot fi folosite temporar și pentru producția semi-manuală.
