FameView组态系统在沥青混凝土搅拌设备中的应用

摘要：FameView是集多种功能于一体的高性能自动化软件产品，不仅能精确监视和控制生产过程，还可提供多种工艺功能。文章从沥青混凝土搅拌设备的类型及其结构分析入手，基于沥青混凝土搅拌设备对组态监控系统的要求对FameView组态监控系统的实现与应用进行了论述，以期提高搅拌设备的生产能效。

关键词：FameView软件；沥青混凝土搅拌设备；生产能效；组态监控；生产自动化

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0028-02

FameView是一套集工业数据采集、过程监控、数据管理等多种功能于一体的高性能自动化软件产品，它具有功能强大，运行稳定、可靠、速度快，界面友好、结构化组态、便于操作等优点。该软件能够帮助使用者对相关的生产过程进行精确的监视和控制，并提供多种工艺功能，可实现生产设备优化，有助于提高生产效率和用户收益。目前，该软件被广泛应用于冶金、化工、煤炭、公路机械、锅炉、水处理等行业当中。本文主要探讨FameView组态系统在沥青混凝土搅拌设备中的应用。

1 沥青混凝土搅拌设备的类型及其结构分析

所谓沥青混凝土搅拌设备实质上就是生产沥青混凝土工厂式成套设备，能将各种规格的砂石骨料、填料、沥青等原材料按照设计好的配合比混合搅拌成均匀的沥青混合料，该设备在高等级公路、机场、码头等工程施工中均有应用，可以说它是沥青路面施工中不可或缺的关键设备之一，其性能优劣直接关系到沥青路面的整体质量。

1.1 搅拌设备分类

（1）按生产工艺分类。根据生产工艺的不同，大体上可将沥青混凝土搅拌设备分为两大类：强制间歇式拌合设备和连续式拌合设备。

（2）按额定生产率分类。根据沥青混凝土搅拌设备的额定生产率可将其分为三类：即额定生产率低于60t/h的小型设备；额定生产率在70～140t/h的中型设备以及额定生产率大于150t/h的大型设备。

（3）按安装方式分类。根据设备安装方式的不同可将其划分为三种类型：固定式、半固定式和移动式。

由于国内大部分工程中采用的都是强制间歇式设备，故本文以该设备为对象进行研究。

1.2 搅拌设备结构

沥青混凝土搅拌设备实际上是由多个独立性单元连接在一起组成的系统，在该系统中具体包括以下单元：冷料仓、干燥滚筒、燃烧器、振动筛、提升机、搅拌缸、计量装置、成品料仓、沥青加热装置、控制和气动系统等。下文对这些单元的关键部分进行介绍。

（1）冷料供给系统。该系统是由若干个独立的冷料仓及皮带组合而成，其中各个料仓全部采用的是模块化设计，其优点是便于运输和装拆。

（2）烘干系统。这是搅拌设备的核心组成部分之一，它的主要功能是对骨料进行加热、烘干和除尘，使骨料达到可以获得高质量沥青混合料所需的温度。为了能够将骨料当中所含的水分全部排除干净，要求烘干系统必须能够提供足够的热量，借此来将骨料中的水分转化为水蒸气，并在此过程中将骨料加热至所需的温度。

（3）振动筛分系统。振动筛的主要作用是将提升机传送过来的经加热处理后的热骨料进行筛分分级，并将分级完毕后的骨料送至热骨料储料仓内存储待用。

（4）计量系统。具体是指按照设计好的沥青混合料配合比，对骨料、填料、沥青等原材料进行计量，然后从卸料门加入到搅拌器的装置。

（5）提升机。它的主要作用是将从干燥滚筒内出来的经过烘干处理的热骨料提升输送给位于搅拌主楼最上部的振动筛内，该设备具备自锁装置。

（6）除尘系统。它的主要作用就是对设备生产过程中产生的粉尘进行收集处理，排放出符合环境保护规定要求的气体。

2 FameView组态系统在沥青混凝土搅拌设备生产中的应用

为了进一步提高沥青混凝土搅拌设备的运行稳定性和可靠性，需要在设备生产全过程中对其进行有效的监控。基于这一前提，本文提出一种FameView组态监控系统，通过该系统在沥青混凝土搅拌设备中的应用，实现对搅拌设备生产全过程的监控，借此来提高其运行稳定性和可靠性，这对于提升设备的整体生产能效意义重大。下文重点对FameView组态监控系统的实现与应用进行论述。

2.1 沥青混凝土搅拌设备对组态监控系统的要求

为了实现对沥青混凝土搅拌设备生产全过程的监控，设计的组态监控系统应当满足以下技术要求：其一，组态画面应当分别由两台液晶显示屏进行分屏显示，其中一台可以作为主监视器，主要显示搅拌设备整体监控的全部画面，通过该画面可以实时动态地显示出搅拌设备各个电动执行机构的运行状况，如电机、电磁阀等，同时还能显示出测温部位的实时温度以及气路系统的实时压力。而另一台显示器则可作为副监视器，主要负责显示计量系统的动态过程和生产配方及数量等信息。其二，组态监控系统对搅拌设备各个部分的操作控制应当分页单独执行，这样能够确保两个监视器监控画面显示内容的完整性。其三，要求沥青混凝土生产配方的调用存取应当方便快捷，数据报表能够长时间保存并可以多种方式进行查询打印，同时，还应当能够对数据报表有选择性的删除。其四，要求组态监控系统应当具备计量干预功能和报警提示功能，并且还应当具备搅拌设备维护、检修、保养提升功能。

2.2 FameView组态监控系统的实现与应用

（1）系统与搅拌设备PLC通讯的实现。本系统与搅拌设备PLC的通讯主要包括以下两项内容：一项是设备驱动程序的添加，另一项是设备数据表自定义。首先需要完成驱动程序的添加，该程序主要是用于读取外部PLC中的相关数据信息，并将这些数据存放在设备数据表中的指定位置处。由于FameView软件内置多种主流的驱动程序，考虑到搅拌设备的PLC型号，并经过技术经济性比选后，决定采用西门子MPI作为通信协议，以此来实现程序的上传和下载。其次，对设备数据表进行自定义。因为设备数据表主要是用于存放与PLC进行交换的数据，为了使组态系统能够与设备PLC之间进行数据交换，所以定义的数据长度应当与PLC程序数据块相

一致。

（2）组态监控系统运行数据库。FameView组态监控系统利用通讯驱动的方式将外部搅拌设备PLC当中的数据映象至设备数据表中后，这些数据并不能直接使用，必须借助组态运行数据库对各种变量进行定义之后才能使用。通常情况下，这些变量并非始终不变的，当变量发生变化后，需要依据变量的变化进行相应的调整，此时可以通过更改变量最大数量和实际数量来予以实现。依据搅拌设备监控的具体要求，选用的FameView组态软件应当能够提供的变量点数至少应当为1024点。

（3）功能控制的实现。根据搅拌设备的具体要求，对冷料仓、燃烧器等部分的控制全部是凭借画面显示来实现的。即利用菜单对子画面进行调用，或是在设备整体监控画面的响应位置点击按钮弹出子画面。按照搅拌设备的生产工艺特点，本系统共设计了7个功能子画面，具体如下：电机启动、冷料仓控制、燃烧器控制、参数干预设置、报警清单、维修养护提示以及PLC模拟图。

（4）生产配方应用的实现。FameView组态监控系统在搅拌设备中最为重要的应用即配方的应用。本文所设计的系统最多可以输入251个沥青混凝土生产配方，能够满足配比的及时更换要求，适用于市政道路施工、商品沥青混合料生产商等。

3 结语

总而言之，随着城市化建设进程的不断加快，公路工程项目不断增多，在这一背景下，沥青混凝土的用量也必然会有所增加。为了确保沥青混凝土搅拌设备的运行稳定性和可靠性，并进一步提高设备生产能效，有必要引入FameView组态监控系统，借此来对搅拌设备生产全过程进行监控，这不但有利于加快沥青混凝土生产速度，而且还能提高产量，有助于经济效益的提升。

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作者简介：高庆国（1974—），男，天津人，天津市宝坻区交通局工程师，研究方向：沥青混凝土搅拌设备管理。