混凝土外加劑生產(chǎn)線操作平臺的設(shè)計

1 引言

　　混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或攪拌過程中加入的、用以改善混凝土性能的材料[1]，目前國內(nèi)正在加緊基礎(chǔ)建設(shè)以滿足國家快速增長的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，混凝土的需求日益增長，但國內(nèi)混凝土外加劑生產(chǎn)企業(yè)中95%以上是中小型企業(yè)，生產(chǎn)線基本上處于人工手動操作狀態(tài)，自動化程度低、勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，隨著自動控制理論、自動化技術(shù)的發(fā)展和普及，以及國內(nèi)引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的混凝土外加劑企業(yè)和國外大型全自動外加劑生產(chǎn)企業(yè)的出現(xiàn)[2-5]，技術(shù)設(shè)備較落后的中小型企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，針對這種情況，迫切需要一套全自動的生產(chǎn)線，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動控制，本研究設(shè)計了混凝土外加劑生產(chǎn)線軟件操作平臺，以實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測控制，消除手工操作帶來的人為誤差，降低勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 所用軟件簡介

　　LabVIEW 是虛擬儀器概念的首創(chuàng)者，是美國NationalInstruments(簡稱NI)公司推出的一個圖形化軟件開發(fā)環(huán)境。LabVIEW 是一個通用軟件的開發(fā)平臺。LabVIEW 的最大優(yōu)勢在于測控系統(tǒng)的開發(fā)。因?yàn)樗粌H提供了幾乎經(jīng)典的信號處理函數(shù)和大量的高級信號分析工具，而且abVIEW 程序還非常容易和各種數(shù)據(jù)采集硬件集成，可以和多種主流的工業(yè)現(xiàn)場總線通訊以及與大多數(shù)通用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時數(shù)據(jù)庫連接。在LabVIEW 環(huán)境中開發(fā)的一個程序叫做Virtual Instrument(簡稱VI)，即虛擬儀器。每一個VI都有一個用戶接口組件(也稱VI前面板)，也就是與實(shí)際儀器面板相對應(yīng)的軟面板。VI模型的前面板接口是整個軟件模型不可分割的一部分，用戶通過打開VI 前面板，就可以在系統(tǒng)的任何層次上與VI 交互，并且前面板對象的設(shè)計與修改及程序結(jié)構(gòu)和源代碼的變化，使得在開發(fā)過程中一步步調(diào)試軟件模塊和定位編程錯誤更為方便[6]。它所具備的優(yōu)點(diǎn)是其它軟件所不可睥睨的，所以用它最合適設(shè)計混凝土外加劑生產(chǎn)線，控制生產(chǎn)過程。

3 操作平臺的設(shè)計

3.1 設(shè)計框圖

　　如圖1是混凝土外加劑生產(chǎn)線軟件操作平臺結(jié)構(gòu)框圖。圖中運(yùn)行參數(shù)，不做任何處理工作。主VI 與各子VI之間的通信是通過全局變量進(jìn)行的。手控權(quán)限確認(rèn)子VI 的設(shè)計是為了防止非工程人員進(jìn)入而修改控制參數(shù)。只有得到確認(rèn)才能進(jìn)入手動控制子VI，進(jìn)而修改參數(shù)。手動控制修改完以后，數(shù)據(jù)返回到主VI，然后傳送到現(xiàn)場控制生產(chǎn)，手控權(quán)限確認(rèn)子VI與手動控制子VI的通信也是通過全局變量進(jìn)行。生產(chǎn)全程觀測子VI與其它子VI中的數(shù)據(jù)是相同的數(shù)據(jù)，它們可以通過全局變量同時連接主VI 中的數(shù)據(jù)。

3.7 前臺主控制界面

　　如圖2是前臺主控制界面。當(dāng)生產(chǎn)進(jìn)行時，操作平臺上會顯示“生產(chǎn)正在運(yùn)行中⋯”。操作平臺上有“手控權(quán)限確認(rèn)”按鈕，當(dāng)輸入正確密碼得到確認(rèn)后才能手動修改參數(shù)，當(dāng)有異常情況發(fā)生時，異常報警就會報警?？梢赃M(jìn)行全程檢測也可以分模塊檢測。

4 結(jié)束語

　　用LabVIEW 編寫的混凝土外加劑生產(chǎn)線操作平臺只需要很少的工作人員就能操作，并且能精確的控制各個被控參數(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn):

　　[1] 魏忠海, 崔忠誠, 周廣德. 國內(nèi)外混凝土外加劑現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].遼寧建材,2002,(2):18-20.

　　[2] 田培, 姚燕,王玲, 等.2002-2003 年中國混凝土外加劑現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[EB/OL].(2005-03-12) [2005-04-05].http://www.chinacaa.com/tz040810,doc.

　　[3] 田培.我國混凝土外加劑現(xiàn)狀和展望[J].混凝土,2000, (3):3-8.

　　[4] 鄭明征. 我國化工自動化發(fā)展現(xiàn)狀與水平[J].化工自動化及儀表,1998,25(3):1-7.

　　[5] 王子明. 進(jìn)入中國的主要跨國混凝土外加劑企業(yè)分析[EB/OL].(2005-03-12)[2005-04-05].http://www.chinacaa.com/tz040810,doc.

　　[6] 雷振山.LabVIEW7Express 實(shí)用技術(shù)教程[M].北京: 中國鐵道出版社，2004