膠粉改性瀝青系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：隨著我國高等公路的高速發(fā)展，對路面的質(zhì)量要求越來越高，對瀝青的質(zhì)量要求也越來越高，因此生產(chǎn)膠粉改性瀝青的設(shè)備的精度控制、工藝流程控制等也應(yīng)滿足高質(zhì)量瀝青生產(chǎn)，為此設(shè)計膠粉改性瀝青控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：觸摸屏；嵌入版組態(tài)；變頻器

1 引言

膠粉改性瀝青系統(tǒng)上位機采用觸摸屏設(shè)定控制參數(shù)和顯示流程，系統(tǒng)下位機采用三菱PLC對料位、膠粉量、粘油量、基質(zhì)瀝青量進行控制。要求生產(chǎn)產(chǎn)量與工藝流程在主界面，各種設(shè)定參數(shù)設(shè)定及顯示在另一界面。系統(tǒng)采用嵌入式組態(tài)軟件進行開發(fā)，開發(fā)調(diào)試通過的程序下載至觸摸屏，由觸摸屏通過串口通信方式與PLC相互配合控制整個工藝流程。系統(tǒng)中使用軟啟動器控制電機啟動，成功實現(xiàn)了一拖二啟動電機。工藝控制中通過增加進料罐，攪拌罐，以及成品罐數(shù)量，程序控制各種泵、攪龍交替工作，提高了使用效率，同時節(jié)約了單產(chǎn)生產(chǎn)時間，間接增加總產(chǎn)量，為企業(yè)節(jié)約成本，提高效率。

2 控制系統(tǒng)的組成

控制系統(tǒng)主要采用三菱公司的FX2N系列PLC，昆侖通態(tài)TPC1561H、電磁閥、瀝青泵、DMF-1系列科氏力質(zhì)流量計、液位傳感器、軟啟動器、變頻器、膠體磨、攪龍等組成。

主要設(shè)備的特點和選擇：

2.1 觸摸技術(shù)

為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標或鍵盤。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入?？刂葡到y(tǒng)選用昆侖通態(tài)TPC1561H，它是一套以嵌入式低功耗CPU為核心（主頻400MHz）的高性能嵌入式一體化工控機。該產(chǎn)品設(shè)計采用了15英寸高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率1024×768），八線電阻式觸摸屏（分辨率1024×1024），以及具有良好的電磁屏蔽性，美觀堅固的鋁合金結(jié)構(gòu)。

2.2 DMF-1系列科氏力質(zhì)流量計

DMF-1系列科氏力質(zhì)流量計是根據(jù)科里奧利（Coriolis Force）原理，實現(xiàn)流體質(zhì)量流量的直接精密測量，而無需任何壓力、溫度、粘度、密度等換算或修正?？评飱W利質(zhì)量流量計能夠直接測量流體的質(zhì)量，具有高精度（0.1%～0.2%），應(yīng)用范圍廣（對儀表的前后直接管段要求不高），運行可靠、穩(wěn)定，維修率低等特點。此流量計支持標準4～20MA標準輸出，同時還支持頻率輸出，由于此次要求精度較高，所以使用頻率輸出，輸出信號接入PLC高速脈沖口。

2.3 軟啟動器

啟動器（又稱軟起動器，電機軟起動器） 軟啟動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)閘管的導(dǎo)通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現(xiàn)不同的功能。見圖1軟啟動接線圖。

3 MCGS嵌入版組態(tài)編寫程序

MCGS嵌入版組態(tài)軟件：是基于RTOS（real-time multi-tasks operating system）實時多任務(wù)操作系統(tǒng)的專門應(yīng)用于嵌入式操作系統(tǒng)的組態(tài)軟件，用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，從而把用戶從繁瑣的編程中解脫出來，讓更多的用戶在使用嵌入式系統(tǒng)時得心應(yīng)手。在觸摸屏上，通過軟件自帶的閥門、泵、管道、罐體、按鈕、報警等按照工藝流程圖進行組合，盡量做到與設(shè)備一致，讓用戶通過友好的界面立刻就能了解閥門對應(yīng)的設(shè)備處在何處，以及此時設(shè)備的狀態(tài)，并且能夠控制相應(yīng)設(shè)備。攪龍動畫演示是由Rhinoceros 4.0軟件設(shè)計的背景圖，在循環(huán)策略中并由程序進行控制，攪龍能夠動態(tài)形象的表現(xiàn)出轉(zhuǎn)動的效果。具體界面（圖2）如下：

Fig.2 Software interface

4 結(jié)束論

本系統(tǒng)實現(xiàn)了膠粉改性瀝青工藝流程的控制，投入使用后運行情況良好，實際應(yīng)用結(jié)果表明：采用PLC為核心的控制系統(tǒng)，不僅運行可靠穩(wěn)定，保證了改性瀝青生產(chǎn)的質(zhì)量，而且和上位機觸摸屏結(jié)合，使系統(tǒng)操作簡單、靈活。

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