混凝土外加劑生產(chǎn)線操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)

1 引言

　　混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或攪拌過(guò)程中加入的、用以改善混凝土性能的材料[1]，目前國(guó)內(nèi)正在加緊基礎(chǔ)建設(shè)以滿足國(guó)家快速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，混凝土的需求日益增長(zhǎng)，但國(guó)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(dòng)操作狀態(tài)，自動(dòng)化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，隨著自動(dòng)控制理論、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和普及，以及國(guó)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(guó)外大型全自動(dòng)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(duì)這種情況，迫切需要一套全自動(dòng)的生產(chǎn)線，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)控制，本研究設(shè)計(jì)了混凝土外加劑生產(chǎn)線軟件操作平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，消除手工操作帶來(lái)的人為誤差，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 所用軟件簡(jiǎn)介

　　LabVIEW 是虛擬儀器概念的首創(chuàng)者，是美國(guó)NationalInstruments(簡(jiǎn)稱NI)公司推出的一個(gè)圖形化軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。LabVIEW 是一個(gè)通用軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。LabVIEW 的最大優(yōu)勢(shì)在于測(cè)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。因?yàn)樗粌H提供了幾乎經(jīng)典的信號(hào)處理函數(shù)和大量的高級(jí)信號(hào)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(chǎng)總線通訊以及與大多數(shù)通用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接。在LabVIEW 環(huán)境中開(kāi)發(fā)的一個(gè)程序叫做Virtual Instrument(簡(jiǎn)稱VI)，即虛擬儀器。每一個(gè)VI都有一個(gè)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(duì)應(yīng)的軟面板。VI模型的前面板接口是整個(gè)軟件模型不可分割的一部分，用戶通過(guò)打開(kāi)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(duì)象的設(shè)計(jì)與修改及程序結(jié)構(gòu)和源代碼的變化，使得在開(kāi)發(fā)過(guò)程中一步步調(diào)試軟件模塊和定位編程錯(cuò)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(jì)混凝土外加劑生產(chǎn)線，控制生產(chǎn)過(guò)程。

3 操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)框圖

　　如圖1是混凝土外加劑生產(chǎn)線軟件操作平臺(tái)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(guò)全局變量進(jìn)行的。手控權(quán)限確認(rèn)子VI 的設(shè)計(jì)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(dòng)控制子VI，進(jìn)而修改參數(shù)。手動(dòng)控制修改完以后，數(shù)據(jù)返回到主VI，然后傳送到現(xiàn)場(chǎng)控制生產(chǎn)，手控權(quán)限確認(rèn)子VI與手動(dòng)控制子VI的通信也是通過(guò)全局變量進(jìn)行。生產(chǎn)全程觀測(cè)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(guò)全局變量同時(shí)連接主VI 中的數(shù)據(jù)。

3.7 前臺(tái)主控制界面

　　如圖2是前臺(tái)主控制界面。當(dāng)生產(chǎn)進(jìn)行時(shí)，操作平臺(tái)上會(huì)顯示“生產(chǎn)正在運(yùn)行中”。操作平臺(tái)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(dòng)修改參數(shù)，當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí)，異常報(bào)警就會(huì)報(bào)警?？梢赃M(jìn)行全程檢測(cè)也可以分模塊檢測(cè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

　　用LabVIEW 編寫(xiě)的混凝土外加劑生產(chǎn)線操作平臺(tái)只需要很少的工作人員就能操作，并且能精確的控制各個(gè)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(chéng), 周廣德. 國(guó)內(nèi)外混凝土外加劑現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].遼寧建材,2002,(2):18-20.

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

　　[3] 田培.我國(guó)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(guó)化工自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀與水平[J].化工自動(dòng)化及儀表,1998,25(3):1-7.

　　[5] 王子明. 進(jìn)入中國(guó)的主要跨國(guó)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(guó)鐵道出版社，2004