FameView組態系統在瀝青混凝土攪拌設備中的應用

摘要：FameView是集多種功能于一體的高性能自動化軟件產品，不僅能精確監視和控制生產過程，還可提供多種工藝功能。文章從瀝青混凝土攪拌設備的類型及其結構分析入手，基于瀝青混凝土攪拌設備對組態監控系統的要求對FameView組態監控系統的實現與應用進行了論述，以期提高攪拌設備的生產能效。

關鍵詞：FameView軟件；瀝青混凝土攪拌設備；生產能效；組態監控；生產自動化

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）15-0028-02

FameView是一套集工業數據采集、過程監控、數據管理等多種功能于一體的高性能自動化軟件產品，它具有功能強大，運行穩定、可靠、速度快，界面友好、結構化組態、便于操作等優點。該軟件能夠幫助使用者對相關的生產過程進行精確的監視和控制，并提供多種工藝功能，可實現生產設備優化，有助于提高生產效率和用戶收益。目前，該軟件被廣泛應用于冶金、化工、煤炭、公路機械、鍋爐、水處理等行業當中。本文主要探討FameView組態系統在瀝青混凝土攪拌設備中的應用。

1 瀝青混凝土攪拌設備的類型及其結構分析

所謂瀝青混凝土攪拌設備實質上就是生產瀝青混凝土工廠式成套設備，能將各種規格的砂石骨料、填料、瀝青等原材料按照設計好的配合比混合攪拌成均勻的瀝青混合料，該設備在高等級公路、機場、碼頭等工程施工中均有應用，可以說它是瀝青路面施工中不可或缺的關鍵設備之一，其性能優劣直接關系到瀝青路面的整體質量。

1.1 攪拌設備分類

（1）按生產工藝分類。根據生產工藝的不同，大體上可將瀝青混凝土攪拌設備分為兩大類：強制間歇式拌合設備和連續式拌合設備。

（2）按額定生產率分類。根據瀝青混凝土攪拌設備的額定生產率可將其分為三類：即額定生產率低于60t/h的小型設備；額定生產率在70～140t/h的中型設備以及額定生產率大于150t/h的大型設備。

（3）按安裝方式分類。根據設備安裝方式的不同可將其劃分為三種類型：固定式、半固定式和移動式。

由于國內大部分工程中采用的都是強制間歇式設備，故本文以該設備為對象進行研究。

1.2 攪拌設備結構

瀝青混凝土攪拌設備實際上是由多個獨立性單元連接在一起組成的系統，在該系統中具體包括以下單元：冷料倉、干燥滾筒、燃燒器、振動篩、提升機、攪拌缸、計量裝置、成品料倉、瀝青加熱裝置、控制和氣動系統等。下文對這些單元的關鍵部分進行介紹。

（1）冷料供給系統。該系統是由若干個獨立的冷料倉及皮帶組合而成，其中各個料倉全部采用的是模塊化設計，其優點是便于運輸和裝拆。

（2）烘干系統。這是攪拌設備的核心組成部分之一，它的主要功能是對骨料進行加熱、烘干和除塵，使骨料達到可以獲得高質量瀝青混合料所需的溫度。為了能夠將骨料當中所含的水分全部排除干凈，要求烘干系統必須能夠提供足夠的熱量，借此來將骨料中的水分轉化為水蒸氣，并在此過程中將骨料加熱至所需的溫度。

（3）振動篩分系統。振動篩的主要作用是將提升機傳送過來的經加熱處理后的熱骨料進行篩分分級，并將分級完畢后的骨料送至熱骨料儲料倉內存儲待用。

（4）計量系統。具體是指按照設計好的瀝青混合料配合比，對骨料、填料、瀝青等原材料進行計量，然后從卸料門加入到攪拌器的裝置。

（5）提升機。它的主要作用是將從干燥滾筒內出來的經過烘干處理的熱骨料提升輸送給位于攪拌主樓最上部的振動篩內，該設備具備自鎖裝置。

（6）除塵系統。它的主要作用就是對設備生產過程中產生的粉塵進行收集處理，排放出符合環境保護規定要求的氣體。

2 FameView組態系統在瀝青混凝土攪拌設備生產中的應用

為了進一步提高瀝青混凝土攪拌設備的運行穩定性和可靠性，需要在設備生產全過程中對其進行有效的監控。基于這一前提，本文提出一種FameView組態監控系統，通過該系統在瀝青混凝土攪拌設備中的應用，實現對攪拌設備生產全過程的監控，借此來提高其運行穩定性和可靠性，這對于提升設備的整體生產能效意義重大。下文重點對FameView組態監控系統的實現與應用進行論述。

2.1 瀝青混凝土攪拌設備對組態監控系統的要求

為了實現對瀝青混凝土攪拌設備生產全過程的監控，設計的組態監控系統應當滿足以下技術要求：其一，組態畫面應當分別由兩臺液晶顯示屏進行分屏顯示，其中一臺可以作為主監視器，主要顯示攪拌設備整體監控的全部畫面，通過該畫面可以實時動態地顯示出攪拌設備各個電動執行機構的運行狀況，如電機、電磁閥等，同時還能顯示出測溫部位的實時溫度以及氣路系統的實時壓力。而另一臺顯示器則可作為副監視器，主要負責顯示計量系統的動態過程和生產配方及數量等信息。其二，組態監控系統對攪拌設備各個部分的操作控制應當分頁單獨執行，這樣能夠確保兩個監視器監控畫面顯示內容的完整性。其三，要求瀝青混凝土生產配方的調用存取應當方便快捷，數據報表能夠長時間保存并可以多種方式進行查詢打印，同時，還應當能夠對數據報表有選擇性的刪除。其四，要求組態監控系統應當具備計量干預功能和報警提示功能，并且還應當具備攪拌設備維護、檢修、保養提升功能。

2.2 FameView組態監控系統的實現與應用

（1）系統與攪拌設備PLC通訊的實現。本系統與攪拌設備PLC的通訊主要包括以下兩項內容：一項是設備驅動程序的添加，另一項是設備數據表自定義。首先需要完成驅動程序的添加，該程序主要是用于讀取外部PLC中的相關數據信息，并將這些數據存放在設備數據表中的指定位置處。由于FameView軟件內置多種主流的驅動程序，考慮到攪拌設備的PLC型號，并經過技術經濟性比選后，決定采用西門子MPI作為通信協議，以此來實現程序的上傳和下載。其次，對設備數據表進行自定義。因為設備數據表主要是用于存放與PLC進行交換的數據，為了使組態系統能夠與設備PLC之間進行數據交換，所以定義的數據長度應當與PLC程序數據塊相

一致。

（2）組態監控系統運行數據庫。FameView組態監控系統利用通訊驅動的方式將外部攪拌設備PLC當中的數據映象至設備數據表中后，這些數據并不能直接使用，必須借助組態運行數據庫對各種變量進行定義之后才能使用。通常情況下，這些變量并非始終不變的，當變量發生變化后，需要依據變量的變化進行相應的調整，此時可以通過更改變量最大數量和實際數量來予以實現。依據攪拌設備監控的具體要求，選用的FameView組態軟件應當能夠提供的變量點數至少應當為1024點。

（3）功能控制的實現。根據攪拌設備的具體要求，對冷料倉、燃燒器等部分的控制全部是憑借畫面顯示來實現的。即利用菜單對子畫面進行調用，或是在設備整體監控畫面的響應位置點擊按鈕彈出子畫面。按照攪拌設備的生產工藝特點，本系統共設計了7個功能子畫面，具體如下：電機啟動、冷料倉控制、燃燒器控制、參數干預設置、報警清單、維修養護提示以及PLC模擬圖。

（4）生產配方應用的實現。FameView組態監控系統在攪拌設備中最為重要的應用即配方的應用。本文所設計的系統最多可以輸入251個瀝青混凝土生產配方，能夠滿足配比的及時更換要求，適用于市政道路施工、商品瀝青混合料生產商等。

3 結語

總而言之，隨著城市化建設進程的不斷加快，公路工程項目不斷增多，在這一背景下，瀝青混凝土的用量也必然會有所增加。為了確保瀝青混凝土攪拌設備的運行穩定性和可靠性，并進一步提高設備生產能效，有必要引入FameView組態監控系統，借此來對攪拌設備生產全過程進行監控，這不但有利于加快瀝青混凝土生產速度，而且還能提高產量，有助于經濟效益的提升。

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作者簡介：高慶國（1974—），男，天津人，天津市寶坻區交通局工程師，研究方向：瀝青混凝土攪拌設備管理。