PLC在沥青搅拌站中的应用

【摘要】：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，我国工程建设逐渐蓬勃发展，同时大量现代化先进科学技术逐渐应用于现代化工程建设的发展中，尤其是PLC在沥青搅拌站中的应用，为工程建设的工程施工带来了不可估量的社会效益和经济效益。本文首先对PLC在沥青搅拌站中的应用优势作了主要的分析，并阐述了基于PLC沥青搅拌站的程序设计，进而分析了沥青搅拌站中上位机软件的设计，最后探讨总结了PLC在沥青搅拌站中的应用。

【关键词】：PLC；沥青搅拌站；设计；应用

中图分类号： TU57 文献标识码： A

21世纪的今天，现代化工程建设蓬勃发展的同时，复杂的综合配套设备被大量投入，其复杂的工艺流程以及较多的独立运转部件，其设备控制系统性能的相关要求相对较高。而PLC在沥青搅拌站的应用实现了沥青搅拌站全过程的控制，便利了现代化工程建设的施工。因此本文对PLC在沥青搅拌站中的应用进行探讨分析有一定的经济价值和现实意义。

一、PLC在沥青搅拌站中的应用优势分析

时代经济飞速发展的今天，现代化高速公路逐渐蓬勃发展，同时其最常用的设备则是沥青搅拌设备，沥青搅拌设备在实际的控制中主要是对供料的控制、温度的控制、计量的控制、成品控制以及除尘控制等。

一般而言，PLC在沥青搅拌站中的应用有着一定的应用特点，一方面沥青搅拌站的动态剂量不仅仅有着较快速度的PLV运算速度，同时其扫描的周期相对较短，基本上控制为10ms之内。一方面其装备有着较多的控制点，往往需要PLC有着相对较大的内存和余量，同时又有着相对较快的通信速度，其上级画面刷新的速度>5次/s。另一方面在沥青搅拌站中的应用实现了沥青搅拌设备系统的扩展，其成本降低较低，性能相对较高，并将整机的性能价格比着重提高。

一般而言，PLC在沥青搅拌站中的常用控制系统主要是对西门子PLC的采用，目前速度相对较快、内存相对较大以及性能相对优异的设备主要有S7-400设备，但是这种设备有着高昂的价格。虽然S7-300设备有着较低的成本，但是其性能相对较低。

就S7-300/400高性能的PLC而言，不仅仅有着较快的运行速度、较大的内存以及较多的通信接口，同时其编程更是同Step7相兼容，对程序并不用作片面的修改。

设备性能的提高以及成本的降低往往直接取决于PLC应用的性能，集中式控制系统主要的组成部分有300S-CPU、300V数字量输出模板、300V数字量输入模板、300V模拟量输入模板以及300V模拟量输出模板等。而分布式控制系统在某种程度上对设备快速安装以及移动有着实质性的便利作用。分布式控制系统的主站主要是515板卡式的CPU，并在控制室的工控机内给予安装，从根本上将沥青搅拌站过程的控制实现。分布式控制系统主要的组成部分有500S-CPU、200V-DP模板、200V数字量输出模板、200V数字量输入模板、200V模拟量输入模板以及200V模拟量输出模板等。

二、基于PLC沥青搅拌站的程序设计

基于PLC的沥青搅拌站的程序设计主要是对西门子Step编程软件的采用，程序在编写的过程中借助于梯形图和语句进行表达，其编程软件主要是对模块式结构编程加以采用。一般而言，模块式结构编程主要有组织功能块、系统功能块功能块、功能、背景数据块以及数据块等。对PLC程序而言，主要有主程序循环组织功能块、循环中断组织功能块等，其自定义的功能主要有功能模块、数据块以及系统功能块，同时PLC在沥青搅拌站的程序设计中同样也有计量控制功能模块、供料控制模块、温度控制模块、成品仓控制模块以及除尘控制模块集中。

功能模块主要是对梯形图编制的直接采用，而石料计量主要是对双料门气缸控制的直接采用，并严格的参照相关的参数以及技术指标。对于沥青混合料质量的重要指标而言，其重要的技术指标则是油石比精度以及自动跟踪油石比。沥青混凝土质量在某种程度上受到沥青含量的直接影响。沥青计量方式主要是对二次计量方式的采用，并将出料的质量提高。

温度的控制在某种程度上直接影响着其施工的质量，温度控制程序在实际的控制过程中，其组成部分主要是燃烧器控制以及除尘控制两个部分。石料加热通过燃烧器烘培，温度大小的调节则通过风门，其非接触式红外线测温仪通过对温度进行测试，并将信号传达给PLC，进而实现控温。而除尘器负压在某种程度上是燃烧器燃烧的关键因素之一，是对滚筒负压的测量和对风门的调节，进而实现自动化控制。

成品仓在实际的控制过程中，是对运料小车精确位置的确定，主要是对施耐德ATV71变频器驱动的直接采用。功能扩展以及兼容主要是对便利操作加以保证。并将硬件以及软件的改动减少。

总而言之，基于PLC沥青搅拌站的程序设计主要是对施工质量以及施工效率的直接保证，并从根本上实现自动化控制。

三、沥青搅拌站中上位机软件设计

沥青搅拌站中上位机软件设计的过程中主要是对工业电脑以及人机电脑的结合使用，进而实现自动化控制。

（一）沥青搅拌站电脑组态软件

近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，现代化工程建设在蓬勃发展的同时，其大量机械设备使用的数量越来越多，而PLC技术逐渐广泛的应用于沥青搅拌站中，不仅仅满足了搅拌站较高的工艺要求，同时其相对复杂的画面功能以及较为强大的数据处理功能对于工程施工带来了实质性的便利。

一般而言，沥青搅拌站中上位机软件在实际的设计过程中主要是对Fame View工业组态的选用，该组态不仅仅对于3000点变量系统有着一定的支持作用，同时对于每个控制生产工艺细节也有着一定的准确。主画面主要是监控生产流程和计量，在某种程度上对于多种操作任务有着一定的支持作用，在对子画面进行控制的过程中，主要包括供料的控制、加热控制以及设备的控制等。PLC状态的监控是对现场I/O状态的真实反映，并及时的检查和排除故障。数据管理主要是对每一循环称量数据的记录和保存。

沥青搅拌站电脑组态软件设计过程中，在某种程度上可以实现对远程监控生产情况进行监控，并对PLC工作状况进行实时监控，并支持视频功能以及短信功能。

（二）人机界面系统

人机界面系统主要是对Simatic TP 270型触摸式操作面板的采用，将生产过程的控制和监视过程实现，人机界面系统是对传统手动以及自动操作的替代，该系统相对来说比较的独立，不仅仅将日常生产任务完成，同时在某种程度上将上位机的可靠性提高，总之人机界面不仅仅操作界面拓宽，同时有着相对优越的应急处理。

（三）PLC在沥青搅拌站的应用分析

上海市某一公司作为生产沥青搅拌站的商家，原有的控制系统主要是S7-400系列的PLC，但是在2009年在沥青搅拌站控制中采取S7-300S 系列的PLC，在使用的过程中，其故障出现的概率相对较低，有着相对稳定的设备性能，两种设别系统运行的周期分别为7ms和2ms，就其实质性而言，S7-300系列的PLC产品不仅仅有着较高的通信效率，同时其技术相对来说比较的成熟，不仅仅有着一定的安全性、可靠性，同时其成本相对较低和性能相对优异。

结语：

总而言之，沥青搅拌站有着相对复杂的成套设备，其控制系统往往有着极高的要求，而PLC分散方式在沥青搅拌站的应用不仅仅将故障发生的概率降低，同时在某种程度上保障了操作的安全性以及方便性，PLC在沥青搅拌站的应用不仅仅有着一定的应用优势，同时其应用前景相对来说比较的广阔。

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