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福建省福州市

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2023-12-18 02:45:02

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產品描述

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在分析的混凝土攪拌站控制特點的基礎上, 提出對ZS60型混凝土攪拌站自動控制采用機加下位機的設計原則. 采用了功能強大的監(jiān)控組態(tài)和可靠性強的可編程控制器, 摒棄原來復雜的繼電器回路, 從而實現了攪拌站的生產完全自動化, 了攪拌站控制的可靠性、可性以及攪拌站的生產效率.

摘要: 在分析的混凝土攪拌站控制特點的基礎上, 提出對ZS60型混凝土攪拌站自動控制采用機加下位機的設計原則. 采用了功能強大的監(jiān)控組態(tài)和可靠性強的可編程控制器, 摒棄原來復雜的繼電器回路, 從而實現了攪拌站的生產完全自動化, 了攪拌站控制的可靠性、可性以及攪拌站的生產效率.

關鍵詞: 攪拌站; 機; 下位機; 組態(tài)

混凝土攪拌站是一種在建筑行業(yè)中使用非常廣泛的建筑機械, 混凝土攪拌站的控制通常采用繼電器回路加智能儀表的控制, 在實際生產的混凝土配方中, 每種配料的供給量和各個環(huán)節(jié)的時間控制均需要操作人員通過觀察儀表來實現, 這種自動化程度不高、可靠性差的控制越來越不了建筑行業(yè)的需要. 由于混凝土攪拌站的工作十分惡劣, 混凝土攪拌站的繼電器控制在實際生產中容易出現故障, 又由于其繼電器回路十分復雜, 因而設備檢修、起來也十分困難. 文中針對ZS60型混凝土攪拌站, 提出了在混凝土攪拌站自動控制中用機加下位機的設計框架. 采用該控制, 操作人員可通過機的操作控制和整個實際生產. 同時可通過調用機的各種報表, 方便地統(tǒng)計、查詢所需某段時間內的生產量、物料消耗情況以及客戶情況等資料. 采用該設計方案極大地了攪拌站的生產自動化程度及工作的可靠性.

1　ZS60攪拌站的工藝流程要求

ZS60攪拌站的控制是專門針對60型混凝土攪拌站的大生產為基準設計的, 即使用砂倉、粗石倉、細石倉、水泥1倉、水泥2倉、粉料添加劑倉、外添加劑倉、骨料秤、粉料秤、外添加劑秤、水秤, 共7倉4秤的情況. 這7倉4秤的工作流程如圖1所示.

圖1　工藝流程圖

2　ZS60型攪拌站監(jiān)控的組態(tài)設計

機采用華北PC2500型工控機, 其結構具有防塵、防震的特點,可保證在惡劣的工作中運行. 機監(jiān)控組態(tài)采用北京昆侖公司的MCGS(monitor and control generated system ). MCGS是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控的組態(tài), 正是通過MCGS來實現對現場數據的采集處理, 以動畫顯示、處理、流程控制和報表輸出等多種來實現良好的人機交互.

2. 1　動畫組態(tài)

為了能實時地了解攪拌站的實際生產狀況, 本充分利用MCGS的動畫組態(tài)功能, 通過機與實際生產同步的動畫, 使操作人員可準確地實際現場的工作狀態(tài). 采用MCGS中已有的圖元, 通過多種組合將ZS60型攪拌站的主要結構模擬出來, 并在實時數據庫給圖元定義出相應的變量后與下位機的DI連通起來, 這樣就實現了動畫與實際生產同步, 從而也實現了機的監(jiān)控功能. 組態(tài)后的畫面如圖2所示.

圖2　控制窗口

2. 2　配方庫的組態(tài)

由于攪拌站的生產是針對不同的客戶(施工單位),而不同的客戶所需要的混凝土配方不同,因而本利用MCGS的配方組態(tài)生成了配方庫, 在該配方庫中可同時建立和保存多種配方, 同時還可在工作狀態(tài)下編輯配方用來不同的客戶對混凝土配方的不同要求.

2. 3　報表和其它功能窗口的組態(tài)

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為了方便操作人員隨時查看、統(tǒng)計某一時間段內的生產量、物料消耗情況,本利用MCGS的報表功能組態(tài)了狀態(tài)報表等. 通過這些報表, 操作員可隨時生產情況, 及時補給原料. 另外, 本還組態(tài)了落差設定、調試、參數設定、校稱和時間設定等窗口, 操作人員通過這些窗口的操作就可以完成整個生產, 實現了完全自動化.

3　PLC梯形圖程序的編制

ZS60攪拌站控制的下位機部分采用的是西門子公司的S72200系列的S72200CPU214PLC,該PLC的基本單元配有14個數字量輸入點, 10個數字量輸出點. 而為了編程的需要, 該還分別采用了數字量輸入擴展模塊、輸出擴展模塊和模擬量擴展模塊各一個.按照對工藝流程的控制要求分配好IO地址, 并采用西門子公司的編程編制程序梯形圖.

該的PLC程序由一個主程序和骨料秤、粉料秤、水秤、添加劑秤、稱砂、稱粗石、稱細石7個子程序共同組成, 其中骨料稱子程序中嵌套調用稱砂、稱粗石和稱細石3個子程序. PLC通過主程序按要求調用子程序, 從而不僅保證下位機能控制運行, 同時還保證了PLC程序較強的可讀性, 為以后的提供了良好的基礎.

為了進一步保證的可靠, 在全套之外還為各個“秤”設置了智能儀表監(jiān)控.當出現主鎖死的意外情況時, 可通過智能儀表監(jiān)測“秤”內的稱量及下料情況完成該次操作,避免由此帶來的損失.

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4　上、下位機的通信

4. 1　硬件連通

使用西門子PC PPI電纜將機(本使用的是工控機)與下位機(PLC)連接起來,并將PLC的通信參數設置為:
remote Address=2, localaddress=0,Module=PC PPI,cable(COM 1), protecol=PPI,Transmission rate=9.6kps,Mode=11bit.

將MCGS的通信參數設置為COM1, 波特率=9600, 8位數據位, 1位停止位, 偶校驗.

4. 2　機與下位機對應變量的連通

機與下位機變量的連接是通過內部屬性設置PLC 的讀寫通道來實現的, 從而把設備中的數據送入實時數據庫中的數據對象或把數據對象的值送入設備的通道輸出, 具體操作如下.

1) 按“通道”按鈕, 彈出通道窗口,在該窗: (1)選擇要對PLC中的某個繼電器區(qū)或寄存器區(qū)進行操作, 即選擇通道類型; (2)選擇是只讀,只寫, 還是讀寫, 默認是只讀; (3)操作該繼電器區(qū)或寄存器區(qū)的某個地方, 即輸入通道地址, 如果要以字操作的讀或寫“VW15”, 則在輸入通道地址中寫“15”; (4)位操作時操作該通道地址中的那一位(如0～ 7) ;(5)設置一次連續(xù)多個PLC通道.

2) 按“一個”按鈕, 可以已建立連接的PLC通道.

3) 按“全部”按鈕, 可以全部建立連接的PLC通道.

4) 按“索引拷貝”按鈕, 可以在當前選定通道的基準上, 按順序索引的原則, 一個新的PLC通道.

按照以上步驟將機變量與下位機一一連接起來后, 機與下位機就完全連通了, 該即可投入生產.

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