郭柏甫

摘 要：沥青混合料搅拌设备涉及到物料输送、除尘、燃烧控制、计量控制、成品料存储等多个工序，且这些过程控制要求严格、准确，因此沥青混合料搅拌设备的控制系统设计必须高度自动化。而随着当前网络技术的发展，沥青混合料搅拌设备的使用单位不仅要求能远程监控生产情况，还要求搅拌设备具备故障诊断、报警功能、ERP管理等功能，这就要求沥青混合料搅拌设备控制系统能快速的采集和传输大量的基础数据，基于以太网的沥青混合料搅拌设备控制系统能很好的满足上述要求。

关键词：以太网；监控站；通信服务器

1概述

随着自动化技术的不断进步，沥青混合料搅拌设备控制系统出现了串口设备、CAN总线等智能设备，这些设备的使用让沥青混凝土搅拌设备更加智能化、人性化。传统的沥青混合料搅拌设备控制系统结构方式如，操作按钮——PLC、触摸屏—PLC、计算机——PLC虽然能够完成对沥青混合料搅拌设备的正常生产控制，但是存在通信速率低、擴展性差等缺点，已经无法满足大量数据实时传输、故障诊断报警、远距离控制、ERP管理等要求。以太网是当前应用最普遍的局域网技术，它很大程度上取代了其他局域网标准，其数据传输速度高达100Mbit/s甚至10Gbit/s，因此基于以太网的沥青混合料搅拌设备控制系统平台更高、扩展更灵活、功能更强大。

2 系统架构

基于以太网的沥青混合料搅拌设备控制系统采用了如下技术方案，系统架构如下图所示，包括监控站、主控制站以及通信服务器等。

其中上位机、通信服务器与主控制站用以太网连接，且所有网络设备处于同一个网段内。

3 功能设计

3.1 监控站

监控站上位机为装有控制程序的计算机，具备以太网通信功能，通过屏蔽双绞网线连接到以太网交换机，从而接入控制网络中。该上位机不仅可以进行生产状况实时监控，还具有数据存储和统计、智能故障诊断分析等功能，是沥青混合料搅拌设备的管理计算机。

3.2 通信服务器

通信服务器包括工业交换机和协议转换器。控制站和监控站分别通过双绞屏蔽线与工业交换机连接进行以太网通信，协议转换器连接具有串口、CAN总线等通信功能的智能设备，实现智能设备与监控站和控制站的以太网通信。

3.3 控制站

主控制站包括以太网通信模块（连接工业交换机实现与监控站及智能设备的以太网通信）、电源模块、数字量输入模块（连接开关量传感器、数字量输出模块（连接电磁阀、接触器等）、模拟量输入模块（连接模拟量传感器）、模拟量输出模块（连接执行器）。控制站具有完整的过程控制功能，完成沥青混合料搅拌设备流程控制、称重计量控制、燃烧过程控制，各流程具有严格的联锁关系，保证设备的安全、正确运转。

智能设备，包括冷料电机驱动器、电流采集模块、油泵电机驱动器等，这些设备不仅能完成相关的控制和检测功能，同时还能将设备当前的状态信息和故障信息通过以太网传送到监控站。

3.4 现场设备

开关量传感器包括成品料输送系统、反吹机构用于检测位置的行程开关，检测热骨料仓门、称门及拌锅门等开关到位的接近开关以及各电机运行状态的辅助触点；模拟量传感器包括骨料、沥青、燃油温度传感器、称重传感器、压力传感器、风门位置传感器等；电磁阀、接触器、继电器用于驱动各料门气缸、各装置工作部位电机等；执行器主要包括燃烧器油门伺服执行器、引风机风门执行器等。这些设备完成对设备现场工况的检测和执行控制站的控制指令，从而完成对整机设备的控制。

4 扩展应用

4.1监控站扩展

由于采用了以太网作为信息传输的通道，在实际使用过程中，可以根据需要设置多个监控上位机。这些监控上位机连接到以太网交换机上分别与控制站独立通信，实现多机多控功能，满足不同级别、不同区域的监控需求。

4.2网络扩展

基于以太网的沥青混合料搅拌设备控制系统，保证了大量实时数据能快速地在网内进行传输，这为控制系统实现更多的功能提供了基础。将上位监控计算机通过路由器接入互联网，即可实现远程监控、ERP管理、远程调试等功能，进一步提高沥青混合料搅拌设备的信息化水平。

5 结语

基于以太网的沥青混合料搅拌设备具有快速的网内数据传输处理能力，提高了网内控制的可靠性和稳定性，为实现沥青混合料搅拌设备深层次的智能化、信息化功能提供了基础。

参考文献：

[1]王珏，王光磊，林佳峰.工业以太网在控制领域的应用和研究[J].中国科技博览，2015 （38）：123.

[2]代学彬，王强.基于CAN总线和以太网技术的远程监控系统分析[J].无线互联科技，2012 （12）：73.