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應用背景 隨著(zhù)政府對高速公路、鐵路、縣鄉公路和城市建設投資力度的加大，勢必會(huì )刺激各種混凝土或瀝青攪拌機的需求。 然而，市場(chǎng)上現有的攪拌機大多為人工操作，物料的混合比例和攪拌機的轉動(dòng)必須依靠人為設定和控制，使得混合比例精度差，攪拌出來(lái)的混合物質(zhì)量不穩定。 解決方案描述 為了提高攪拌機的精確控制程度，需要對系統進(jìn)行自動(dòng)化改造。 在本方案中，使用交流異步電機控制混合物兩種物料的管道流量，將流量傳感器采集到的數據反饋回控制器，并采用PID算法調節電機轉速，實(shí)現物料流量的精確控制。圖1是使用了PID調節的自動(dòng)比例控制的攪拌機系統框圖。 圖1比傳統的攪拌機系統增加了2個(gè)可控的電機(電機A、電機B)，控制物料A和物料B的管道流量，代替繁瑣的人工填料;電機C控制攪拌機的轉向和轉速。3個(gè)電機均使用了PID算法實(shí)現轉速和方向的控制，提高了配料比例的精確度，攪拌的過(guò)程完全可控。 通過(guò)上述方案的理論分析，改進(jìn)后的攪拌機控制系統完全可以達到提高配料的比例精確度、降低人為操作成分和提高生產(chǎn)效率的目的。下面將提出一個(gè)具體的實(shí)現方案。 為了能夠對攪拌機運行狀況進(jìn)行穩定的控制與實(shí)時(shí)的監控，本方案采用廣州致遠電子有限公司的MiniHMI-1000人機界面作為人機交互平臺，通過(guò)RS-485總線(xiàn)連接EPCM-2640控制器。使用控制器的板載模擬量輸入端口對各種傳感器數據進(jìn)行采集，并通過(guò)計數端口實(shí)時(shí)采集電機轉速。采用PID算法計算輸出參數后通過(guò)控制變頻器調節電機轉速，實(shí)現對電機的閉環(huán)控制。人機界面的監控畫(huà)面采用與MiniHMI-1000配套的組態(tài)軟件HMI Developer Suite(簡(jiǎn)稱(chēng)HDS)進(jìn)行編輯。 在操作現場(chǎng)，工作人員通過(guò)人機界面的【運行監控】畫(huà)面實(shí)時(shí)了解系統運行狀態(tài)、電壓/電流過(guò)載、各種物料的流量、當前工作配方等信息。高權限等級的工作人員(例如工廠(chǎng)管理員)通過(guò)驗證身份(用戶(hù)名/密碼)進(jìn)入【設置頁(yè)面】，修改運行狀況和當前工作配方。 為保證系統安全運行，使用HDS報警組件中實(shí)現預設報警的功能。當系統運行出現異常情況時(shí)，人機界面將滾動(dòng)顯示報警信息，并通過(guò)觸發(fā)器腳本自動(dòng)完成報警決策與錯誤處理。 運行過(guò)程中，工作人員可能需要通過(guò)改變物料的流量搭配比例實(shí)現對混合物屬性的改變。本方案使用HDS的配方管理功能預設3種配方，只需輕觸屏幕上的相關(guān)按鈕即可改變物料配方。系統實(shí)現框圖如圖2所示。 |
