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摘要：在混凝土搅拌站自动配料系统中，高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。同时PLC大多具有完善的数据运算能力，通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
关键词：PLC；CAN通讯方式；分布式控制
混凝土搅拌站配料系统是一套由远程计算机、现场PLC监测与控制、配料模块而构成的自动化配料系统。现场的PLC监测与控制是整个系统的核心和基础，系统采用网络化总线型监控、远程固件升级、多条生产线集中控制，代表搅拌站控制系统的发展方向，同时能达到配料精度较高，高速采样、高速通讯、高速处理器，满足搅拌站高精度计量需求。而分布式的PLC结构使得现场接线更加方便，现场维护也更加简易，便于电工的日常维护。简单的PLC的编程语言，常规的接线方式、符合基本原理的出图方法等让机械厂家的技术人员可快速掌握该控制系统的设计方法、调试方法、使用方法，最终用户的电工也可轻松掌握维修技能。
1系统结构
PLC分布式控制系统（图1）比较复杂，它与其他控制系统的最大区别就是，分布式控制系统会采用一个或多个中央CPU控制。另外，分布式控制系统的被控对象通常比较多，分布在一个较大的区域内，相互之间比较远，而且被控对象之间经常交换数据和信息。?
分布式控制系统的上位机可以采用PLC，也可以采用计算机或者HMI。上位机的主要作用是监控被控对象的运行状态、修改被控对象的运行参数和对现场进行动态模拟显示，以方便工作人员更好地管理作业现场、及时掌握企业生产状态。
2开发环境及使用框架
本案中所用开发环境取自公司自己开发的PLC编程应用-BCS7系统梯形图编辑软件，与其他厂家开发环境相比具有以下优点：
1：开发环境安装包占用空间小，仅仅70M左右，对比西门子S7-1200应用环境动辄10G以上来说，调试维护人员方便携带，维护更简单。
2：针对自己公司生产PLC与称重模块而开发，方便简洁，实用性强。
3分布式技术特点及优势
分布式系统就是将系统的应用层，数据层或其它部分构架成分布（物理和逻辑上的都可以）状（通常是网状）。分布式系统通常是为了增强系统的可扩展性、稳定性和执行效率。比如在线游戏通常就是分布系统，里面所谓的“区”就是分布系统里子例程。而分布式数据库其实也可以称作分布式系统，数据持久化层是分布的（数据存在不同的数据库中，可交互，有一套综管系统来维护数据的完整性和准确性）。
分布式系统更准确地说是一种系统构架概念，不是一种技术。分布式系统的最主要目标是使用户能够方便的访问远程资源，并且以一种受控的方式与其他用户分享这些资源。
4通讯方式CAN
CAN是Controller?Area?Network控制器局域网的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。
本案中采用CAN为串行通讯协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制，系统中各PLC与扩展I/O模块，模拟量输入模块，称重模块之间采用CAN通讯的接线方法，实现了混凝土搅拌站高精度方便快捷的配料流程。（图3）
CAN通讯线连接方法：
（1）当远距离通讯时，要使用屏蔽双绞线连接
（2）每个模块的CANH和其它CANH连接，CANL和其它模块的CANL连接
SHD和其它模块的SHD连接，将离干扰最近的那个模块的SHD与大地连接起来，抗干扰（3）采用手拉手式连接，禁止采用星形连接
图3CAN通讯线连接示意图
5控制系统功能及要点
混凝土搅拌站(楼)分布式控制系统组成分布式控制系统(DistributedControlSys-tem,简称DCS)在国内又称之为集散控制系统,它是一个为满足大型工业生产和日益复杂的过程控制要求,从综合自动化的角度出发,由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统。根据DCS的控制特点，PLC与软件有一个明确的分工。软件主要负责统筹全局，界面显示和人机对话，控制和监督配料操作及系统各项参数的管理，公用系统的显示控制，各起动时间的相对关系协调。而PLC只管配料中每个阀门和电机的顺序控制、数据采集（骨料含水率，各粉料仓和混凝土砼的温度）、响应通讯等局部事物。应用中的软件流程见图4。
图4配料控制软件示意图
6系统总结与厂家评价
该分布式已经成功运用到了广东陆丰核电站的4套高性能混凝土搅拌站中，该分布式结构应用在骨料配料处，粉料配料处，搅拌主机处，中心操作室等4个部分，现场接线方便简单，维护与检修直观。
项目获得该公司上下一致好评，他们认为：
(1)该项目提高了本厂的自动化水平，集中控制，显著提高操作水平和工艺水平。改善生产岗位环境，节省人力，减轻劳动强度。增加了企业的各项综合效益。
(2)有效防止事故的发生：阀检的联锁控制，自动停机功能和温度检测功能，在几次外部设备不正常情况下，都及时报警，避免了事故，保证了安全。
(3)可靠性大大增加，配料精度高，系统安全稳定。对于高要求的核电项目，系统保证了其最高要求的配料精度，得到了实验室和业主的一致好评。
(4)分布式控制系统的成功实现，为混凝土生产企业实现低成本自动化，开辟了一条低投入、高效益、易普及的新路。
(5)数据的查询更加方便与实用，可随意查询日方量，消耗乃至每个时段的方量与消耗，日志管理的查询对于以后系统检修与查询问题提供了更为有效的手段。
7应用体会
通过这一项目全过程的实践及重复，对分布式在混凝土行业里的应用有了更为深刻的认识。
(1)PLC价格经济实用，体积轻巧，扩展模块齐全。同等规模系统，与同类国外西门子PLC，三菱PLC相比，价格低1/3左右。功能强大，性价比高。因此更适合目前节约型社会的国情。
(2)梯形图程序结构清晰、精简、易读。编程灵活，能轻松实现如同S7-200PLC的结构化程序模式。特有的程序块、数据块处理，与自己厂家的配料模块更易结合，为一般同类PLC所不具备，因此编程更加得心应手，轻松愉快。
(3)通讯能力超强、形式简单、并有多种扩展方式、联网能力强，可同时与17个扩展模块通讯，支持的I/O点多，具有交叉参考表、符号表、状态图、强制功能等工具，调试极为方便，稍加处理后，程序过程可视化。本项目中，调试顺控程序，模拟量检测部分，就充分利用了监控强制功能。?
(4)软件人机交互能力强，搅拌站的操作人员更容易掌握操作。配料精度强，更能满足现在混凝土市场的高标准要求。
参考文献：
[1]《分布式系统的原理与范型》作者:?（美）特尼博姆?
[2]《CAN入门书》瑞萨科技出版
[3]混凝土搅拌站(楼)分布式控制系统解决方案乌鹤柏
[4]西门子S7-200PLC在造气微机分布式控制系统中的应用米尔自动化网