膠粉改性瀝青系統的設計與實現

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

關鍵詞：觸摸屏；嵌入版組態；變頻器

1 引言

膠粉改性瀝青系統上位機采用觸摸屏設定控制參數和顯示流程，系統下位機采用三菱PLC對料位、膠粉量、粘油量、基質瀝青量進行控制。要求生產產量與工藝流程在主界面，各種設定參數設定及顯示在另一界面。系統采用嵌入式組態軟件進行開發，開發調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。系統中使用軟啟動器控制電機啟動，成功實現了一拖二啟動電機。工藝控制中通過增加進料罐，攪拌罐，以及成品罐數量，程序控制各種泵、攪龍交替工作，提高了使用效率，同時節約了單產生產時間，間接增加總產量，為企業節約成本，提高效率。

2 控制系統的組成

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

主要設備的特點和選擇：

2.1 觸摸技術

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，然后系統根據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選用昆侖通態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。該產品設計采用了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構。

2.2 DMF-1系列科氏力質流量計

DMF-1系列科氏力質流量計是根據科里奧利（Coriolis Force）原理，實現流體質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利質量流量計能夠直接測量流體的質量，具有高精度（0.1%～0.2%），應用范圍廣（對儀表的前后直接管段要求不高），運行可靠、穩定，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。它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反并聯閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現不同的功能。見圖1軟啟動接線圖。

3 MCGS嵌入版組態編寫程序

MCGS嵌入版組態軟件：是基于RTOS（real-time multi-tasks operating system）實時多任務操作系統的專門應用于嵌入式操作系統的組態軟件，用戶只需要通過簡單的模塊化組態就可構造自己的應用系統，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時得心應手。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，盡量做到與設備一致，讓用戶通過友好的界面立刻就能了解閥門對應的設備處在何處，以及此時設備的狀態，并且能夠控制相應設備。攪龍動畫演示是由Rhinoceros 4.0軟件設計的背景圖，在循環策略中并由程序進行控制，攪龍能夠動態形象的表現出轉動的效果。具體界面（圖2）如下：

Fig.2 Software interface

4 結束論

本系統實現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，實際應用結果表明：采用PLC為核心的控制系統，不僅運行可靠穩定，保證了改性瀝青生產的質量，而且和上位機觸摸屏結合，使系統操作簡單、靈活。

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