混凝土搅拌站控制系统的现状和发展

混凝土搅拌站控制系统的现状和发展作者：梁飞传【摘要】：本文通过介绍本世纪初十年间，混凝土搅拌站控制系统的研发和生产状况，展示我国在此技术上的进步，以及展望今后的发展趋势。【关键词】：混凝土搅拌站、控制系统进入21世纪，伴随着科技的发展，像高速铁路等新技术的出现，对混凝土的质量提出更高的要求，也就是对混凝土搅拌站技术提出更高要求。搅拌机和混凝土控制系统是搅拌站的核心部件，一个是系统的“心脏”，另一个则是系统的“大脑”。这个两个部分就在本世纪初的十年间有了长足的发展，已经摆脱了以前简单模仿的模式，整体技术已经接近或者达到了国际先进水平。目前国产的混凝土搅拌站在国内市场占有绝对优势，而且还远销世界各地。本文主要探讨目前的国内使用混凝土搅拌站的控制系统的现状和发展情况。1.混凝土搅拌站控制系统的研发和生产现状。目前混凝土搅拌站制造企业的控制系统设计和制造有两种方式：1.1完全由混凝土搅拌站制造企业自主研发和生产。优点：企业享有自己的知识产权；缺点：企业的投入研发力量往往不能满足客户日益增长的需要，而且研发人员力量不足或者人员流失，使得产品本身的功能和性能不能够与时俱进的发展。1.2外包给专业的自动化公司研发和生产。优点：符合现代社会化大生产的专业分工要求，强强联合，不需要混凝土搅拌站制造企业投入力量研发，研发和生产周期短，产品专业化程度高。缺点：混凝土搅拌站制造企业没有完全自主的知识产权；如果企业自身电气技术力量不足，产品质量取决于外包企业的技术实力和售后服务。2.中国市场混凝土搅拌站控制系统的技术现状。通过近几年国内建筑业的迅猛发展，国产的混凝土搅拌站控制系统已经通过实践的考验，越来越成熟和可靠。但其结构形式各不相同，归纳起来，目前主要有两大类：2.1第一类，以PLC（可编程控制器）为控制核心模式。这一模式有两种结构：工控机+PLC+仪表模式；工控机+PLC模式。2.1.1工控机+PLC+仪表模式：工控机的功能是系统信息管理。PLC的功能是整个搅拌站逻辑控制和流程控制。仪表的功能是称重计量。优点：是最传统的结构，成熟稳定可靠。缺点：成本高，结构复杂。2.1.2工控机+PLC模式。工控机的功能是系统信息管理。PLC的功能是整个搅拌站逻辑控制和流程控制以及称重计量。优点：系统硬件成熟稳定，结构简单。缺点：PLC本身对处理模拟量的局限性，制约了系统的精度。2.2第二类，以单片机板卡或者单片机模块（仪表）为控制核心。有两种机构：工控机+单片机板卡；工控机+单片机模块（仪表）。2.2.1工控机+单片机板卡模式：这个结构也称为“以工控机为控制核心”。工控机的功能是系统信息管理，以及整个搅拌站逻辑控制流程控制和称重计量。优点：系统结构简单。缺点：系统高度依赖计算机，一旦计算机或者单片机板卡出现问题，整个系统会瘫痪。2.2.2工控机+单片机模块（仪表）模式：工控机的功能是系统信息管理，单片机模块（仪表）的功能是整个搅拌站逻辑控制和流程控制以及称重计量。优点：系统结构简单。缺点：系统高度依赖单片机模块（仪表），一旦单片机模块（仪表）出现问题，整个系统就会陷入瘫痪。现在这几种模式，都是目前的主流模式，那种跟先进的争论由来已久，也从来没有停止过。笔者认为这几种模式都可以满足目前的技术要求，也各有自己的优缺点。“存在即合理”，或许是对这几种模式先进性与否的最好结论吧。3.新技术的应用情况随着计算机和信息通讯等技术的发展，各个企业一直在不断探索和研究，把新的技术应用于混凝土搅拌站控制系统中。下面介绍几种目前广泛应用于混凝土搅拌站控制系统中的技术。3.1双机双控技术：混凝土搅拌站控制系统一旦发生故障，将造成停机，即使有些系统能半自动生产，也不能存储数据信息。双机双控技术是两台计算机同时运行，正常状态下，一台是生产机，一台是监控机。当生产机出现故障时，不需要人工干预，监控机立即变为生产机并接管生产，保证系统正常运转和数据信息完整。3.2湿度测量技术：一个方案是微波测湿传感器安装在料斗中或者运输带上，对物料湿度进行连续在线测量，然后通过计算机软件，进行同步的计算和分析，根据分析结果调整水和物料的比例，从而改进混凝土的塌落度。另一个方案是将微波传感器安装在搅拌机内，直接测量搅拌机混凝土的含水率。也可以将这两种测量结合到一起，可以实时对当盘或者下一盘混凝土的物料比例进行微调，已达到自动调整，保证混凝土塌落度的要求。当然目前这种技术的口碑褒贬不一，笔者认为，技术层面没有问题，关键是在使用过程中药进行定期维护。3.3网络和信息技术：ERP是EnterpriseResourcePlanning（企业资源计划）的简称，现在各个行业都在利用该技术，提高自身企业的信息化水平和管理水平。现在大多数的规模较大的混凝土企业都已近采用或者准备采用混凝土搅拌站的EPR管理系统。下面简单介绍本系统，主要包括实验室管理子系统、搅拌站管理子系统、车队管理子系统、镑房管理子系统、营销管理子系统、材料管理子系统、设备管理子系统、财务统计管理子系统、经理室子系统、统计分析管理子系统、人事管理子系统等。它可以提高搅拌站企业的信息化水平，使所有业务通过信息共享、协同办公实现高效化、精细化管理。从而提高员工的工作效率,降低经营生产成本，加强产销配合，改善资金运行情况,从根本上提高搅拌站的竞争力，使决策能充分掌握数据，更具科学性，有利于搅拌站科学化、合理化、制度化、规范化的管理，使搅拌站的管理水平跨上新台阶。3.4GPS全球定位技术、GPRS无线网络通讯技术、GIS地理信息系统技术：这三项技术结合计算机信息技术，应用于混凝土罐车的调度和管理系统。GPS实现卫星定位后，以GPRS或SMS（存储和转发服务）将监控目标的经纬度、速度、方位、海拔高度数据发回监控中心。该系统能够与混凝土搅拌站的EPR管理系统对接。主要提供以下功能：定时定位、作业项目管理、送料视图、路线管理、调度管理、油耗管理、实时监控管理、卸料监控报警、超速报警、超时报警、偏离报警、报警记录、轨迹回放等综合信息管理与服务。可以科学、智能调度车辆，解决了施工现场的“压车”、“断料”问题，提高运输效率，有效减少混凝土企业的生产原材料和成品混凝土的损耗，控制和降低了车辆的油耗和维修费用，节省企业运营成本，全面提升企业经济效益。展望我相信随着科技的发展，会有更多的更新的科学技术应用于混凝土搅拌站的系统中。但不管技术如何的发展，混凝土企业对混凝土搅拌站控制系统的要求的基本原则是不会变。笔者总结为“四高一好”：可靠性高，计量精度高，生产效率高，信息化程度高，售后服务好。（未经作者允许不得用于商业用途）