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應(yīng)用背景 隨著政府對(duì)高速公路、鐵路、縣鄉(xiāng)公路和城市建設(shè)投資力度的加大，勢(shì)必會(huì)刺激各種混凝土或?yàn)r青攪拌機(jī)的需求。 然而，市場(chǎng)上現(xiàn)有的攪拌機(jī)大多為人工操作，物料的混合比例和攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)必須依靠人為設(shè)定和控制，使得混合比例精度差，攪拌出來的混合物質(zhì)量不穩(wěn)定。 解決方案描述 為了提高攪拌機(jī)的精確控制程度，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化改造。 在本方案中，使用交流異步電機(jī)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(shù)據(jù)反饋回控制器，并采用PID算法調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)物料流量的精確控制。圖1是使用了PID調(diào)節(jié)的自動(dòng)比例控制的攪拌機(jī)系統(tǒng)框圖。 圖1比傳統(tǒng)的攪拌機(jī)系統(tǒng)增加了2個(gè)可控的電機(jī)(電機(jī)A、電機(jī)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(jī)C控制攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。3個(gè)電機(jī)均使用了PID算法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制，提高了配料比例的精確度，攪拌的過程完全可控。 通過上述方案的理論分析，改進(jìn)后的攪拌機(jī)控制系統(tǒng)完全可以達(dá)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(xiàn)方案。 為了能夠?qū)嚢铏C(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行穩(wěn)定的控制與實(shí)時(shí)的監(jiān)控，本方案采用廣州致遠(yuǎn)電子有限公司的MiniHMI-1000人機(jī)界面作為人機(jī)交互平臺(tái)，通過RS-485總線連接EPCM-2640控制器。使用控制器的板載模擬量輸入端口對(duì)各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過計(jì)數(shù)端口實(shí)時(shí)采集電機(jī)轉(zhuǎn)速。采用PID算法計(jì)算輸出參數(shù)后通過控制變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。人機(jī)界面的監(jiān)控畫面采用與MiniHMI-1000配套的組態(tài)軟件HMI Developer Suite(簡(jiǎn)稱HDS)進(jìn)行編輯。 在操作現(xiàn)場(chǎng)，工作人員通過人機(jī)界面的【運(yùn)行監(jiān)控】畫面實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、電壓/電流過載、各種物料的流量、當(dāng)前工作配方等信息。高權(quán)限等級(jí)的工作人員(例如工廠管理員)通過驗(yàn)證身份(用戶名/密碼)進(jìn)入【設(shè)置頁面】，修改運(yùn)行狀況和當(dāng)前工作配方。 為保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，使用HDS報(bào)警組件中實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)報(bào)警的功能。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常情況時(shí)，人機(jī)界面將滾動(dòng)顯示報(bào)警信息，并通過觸發(fā)器腳本自動(dòng)完成報(bào)警決策與錯(cuò)誤處理。 運(yùn)行過程中，工作人員可能需要通過改變物料的流量搭配比例實(shí)現(xiàn)對(duì)混合物屬性的改變。本方案使用HDS的配方管理功能預(yù)設(shè)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(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖如圖2所示。 |
