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混凝土攪拌站控制系統通訊故障檢測及軟件優化方法
來源:工程機械與維修  作者:佚名  2017-08-04 09:20:34

    本文以某混凝土攪拌站控制系統為例,分析發生通訊故障的原因,采用系統軟件對其使用中的通訊情況進行檢測,并提出軟件優化方法,從而保證攪拌站控制系統的可靠運行。
   1.控制系統結構
    某混凝土攪拌站采用工控機(工業控制計算機)、PLC(可編程控制器)、稱重儀表(稱重儀表、傳感器等執行元件)組成的控制系統,對電動機、電磁閥等設備進行控制,其原理如圖1所示。該攪拌站控制系統配置1臺工控機、10臺配料儀表和1臺PLC。其中PLC與土控機的交互點通常為625個。

    上控機為上位機,其作用是將生產指令下達到PLC及稱量儀表。稱重儀表、PLC為下位機,稱重儀表接收到工控機指令后負責配料過程。PLC接收上控機指令及稱量儀表的輸入信號后控制攪拌站電控系統的電磁閥、電動機動作。
    在攪拌站運行過程中,工控機采集稱量儀表數據并進行顯示和存儲,同時采集PLC輸出的狀態信號。工控機需實時獲取攪拌站運行狀態的數據,并根據反饋數據下達生產指令。

    2.通訊方式
    攪拌站控制系統通訊方式通常采用MODICON公司開發并推行的Modbu、通信協議,該通訊方式已經成為工業自動化控制系統的標準通信協議。通過該協議,不同廠商生產的控制系統可以進行上業網絡互聯,從而實現各個系統的集散控制。木文介紹的攪拌站控制系統所用工控機采用Modbus P TU方式,工控機與PLC采用Modbus TCP方式。
    該控制系統工控機(好位機)軟件基于.NET平臺開發。 .NET平臺由微軟公司推出,具有跨語言、跨平臺、跨系統的能力。方便利用XML技術開發顯示及打印數據報表,還能使用GDI+設計各種圖形編輯器,適用于開發復雜的企業級應用程序。工控機控制程序通過不同線程(程序執行信號流的最小單元)實時收集到稱重儀表和PLC(下位機)數據,保證各設備信號能夠實時反饋給工控機。工控機通訊方式如圖2所示。

    攪拌站各機構相關動作的系列命令稱為緩存指令,緩存指令列隊儲存于工控機的緩存區,根據需要實時下發操作指令。下控機定時器持續循環查詢指令隊列,間隔時問為20ms。若有緩存指令則下發,若沒有緩存指令則下發“讀交互數據”指令,以讀取交互數據(稱重儀表與PLC之間交互信號)。根據Modbus協議規定,松查控制系統各指令后需回復數據是否正確。
    在控制系統運行過程中,會由于其他設備運行時的電磁十擾,影響通訊質量,造成數據丟失或沒有響應的現象。控制系統根據攪拌站的運行狀態和運行反饋信息對混凝土的生產流程進行控制,若在生產過程中發生通訊故障,將給生產帶來重大的經濟損失,甚至造成生產事故。因此,對控制系統的通訊狀態進行監控必不可少。

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