基于梅特勒托利多稱重儀表的配料監(jiān)管系統(tǒng)

1、分類號(hào)：TP273 密級(jí)：不保密UDC：62 學(xué)校代碼：11065碩士學(xué)位論文基于梅特勒-托利多稱重儀表的配料監(jiān)管系統(tǒng)焦建靜指 導(dǎo) 教 師 徐世許（教授）學(xué)科專業(yè)名稱 控制工程論文答辯日期 2015年06月06日1 / 87摘 要在化工、冶金、建材、食品、飼料加工等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，原料的配料環(huán)節(jié)是生產(chǎn)的關(guān)鍵，配料的優(yōu)劣直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的效益。在配料生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到多個(gè)種類的物料按照不同配比形成配方的情況，由于缺乏有效的監(jiān)管，傳統(tǒng)的人工操作極易出現(xiàn)不規(guī)范情況，導(dǎo)致物料重量和種類不符合標(biāo)準(zhǔn)配方的要求，使配料質(zhì)量下降，給生產(chǎn)帶來(lái)不良影響。針對(duì)這種情況，本文設(shè)計(jì)配料監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配方管理

2、、配料操作監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等功能，對(duì)人工配料生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)管，減少人為誤操作，提高配料質(zhì)量。本課題工作主要集中在：（1）根據(jù)梅特勒-托利多智能工業(yè)臺(tái)秤的分類和特點(diǎn)，分析了BBA238的硬件組成和功能，分析了梅特勒-托利多標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出協(xié)議和CTPZ命令集。介紹了歐姆龍HOST LINK串行通信協(xié)議。（2）在研究飼料配料工藝要求和配料環(huán)節(jié)控制方式的基礎(chǔ)上，提出了配料監(jiān)管系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)包括梅特勒-托利多工業(yè)臺(tái)秤、上位計(jì)算機(jī)和PLC等，上位計(jì)算機(jī)與臺(tái)秤、PLC分別通過(guò)RS-232通信交換數(shù)據(jù)。（3）以可視化編程工具Visual Basic 6.0為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了配料監(jiān)管軟件

3、，實(shí)現(xiàn)配方管理、配料操作、數(shù)據(jù)查詢、歷史追溯、物料分類統(tǒng)計(jì)的功能，完全滿足配料生產(chǎn)的需求。系統(tǒng)安裝和調(diào)試后，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，已在全國(guó)八家飼料企業(yè)推廣應(yīng)用。實(shí)際使用效果表明，該系統(tǒng)有效減少了配料的人為誤操作，顯著提高配料生產(chǎn)監(jiān)管水平。關(guān)鍵詞：工業(yè)臺(tái)稱；配料監(jiān)管；數(shù)據(jù)追溯；PLC；VBAbstractIn the production process of the chemical industry, metallurgy, building materials, food, fodder processing and other industries, ingredient batching is

4、 the key to the production. The ingredients directly affect the quality of products and the benefit of businesses. In ingredient batching, a situation that materials of various kinds form recipe according to different proportions often appears. Due to the lack of effective supervision, the irregular

5、ities appear easily with traditional manual operation. It leads that weight and types of materials dont meet the standard recipe requirements. The quality of ingredient batching is declined. An adverse effect is brought in the production. In view of this situation, an ingredient monitoring system is

6、 designed. Recipe management, ingredient batching operation monitoring, data query, data management and other functions can be realized. The main study is as follows.(1) According to the classification and characteristic of Mettler-Toledo intelligent industrial scale, the hardware components and fea

7、tures of the BBA238 are analyzed.The standard continuous output protocol and the CTPZ commands of MettlerToledo are analysed. Omron HOST LINK serial communication protocol is also introduced.(2) On the basis of research of the technological requirements of feed batching and control mode of batching,

8、 the design of ingredient batching monitoring system is proposed, which includes METTLER-TOLEDO industrial scale, host computer and PLC. Host computer exchanges data with scale, PLC respectively via RS-232 communication.(3) Using Visual Basic 6.0 as the development platform, the ingredient batching

9、supervision software is designed. Recipe management, batching operation, data query, historical data trace and material classified statistics can be achieved.After installation and Debugging, the system operation is stable and reliable.It has been applied in eight feed enterprises. Actual results sh

10、ow that the system is effective in reducing artificial errors, which significantly improves the supervision level of ingredient batching.Key words: Industrial scale; Ingredient batching supervision; Data trace; PLC; Visual Basic目 錄第一章 緒論11.1 課題的背景11.2 課題研究目的和意義11.3 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)21.4 本文主要完成的工作2第二章 梅特勒-托利多工

11、業(yè)臺(tái)秤及標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出協(xié)議52.1 梅特勒-托利多工業(yè)臺(tái)秤52.2 工業(yè)臺(tái)秤BBA23862.2.1 BBA238特點(diǎn)62.2.2 BBA238組成部分72.2.3 梅特勒-托利多稱重儀表IND23682.3 梅特勒-托利多標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出協(xié)議102.4 梅特勒-托利多的CTPZ指令集12第三章 歐姆龍HOST Link通信協(xié)議133.1 HOST Link通信協(xié)議簡(jiǎn)介133.2 測(cè)試命令133.3 讀IR區(qū)命令153.4 寫IR區(qū)命令15第四章 配料監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)174.1 設(shè)計(jì)方案174.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)174.1.2 工作流程184.1.3 程序設(shè)計(jì)194.2 軟件設(shè)計(jì)214.2.1 系統(tǒng)登錄2

12、24.2.2 配方管理244.2.3 配料操作274.2.4 數(shù)據(jù)查詢334.2.5 系統(tǒng)管理384.2.6 分類統(tǒng)計(jì)42第五章 總結(jié)分析47參考文獻(xiàn)49攻讀學(xué)位期間的研究成果51致謝53學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明55學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明55第一章 緒論 1.1 課題的背景配料環(huán)節(jié)是化工、冶金、建材、食品、飼料加工等行業(yè)中決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)1，配料精度的高低在很大程度上直接影響著企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量2。傳統(tǒng)的配料方式為人工模式，人工操作模式不僅效率低，而且配料現(xiàn)場(chǎng)噪音大、粉塵多、環(huán)境惡劣等因素嚴(yán)重?fù)p害工人健康狀況，更重要的是缺乏有效的監(jiān)管措施，將人為誤差進(jìn)入到了配料環(huán)節(jié)，使配料的精度和質(zhì)量得不到可靠

13、的保證，嚴(yán)重影響到產(chǎn)品質(zhì)量。配料操作過(guò)程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在很多企業(yè)還采用人工記錄的模式，給統(tǒng)計(jì)和查詢歷史數(shù)據(jù)帶來(lái)不便，管理層難以實(shí)時(shí)地了解配料完成的質(zhì)量、數(shù)量和原料的庫(kù)存情況3，這就可能導(dǎo)致購(gòu)買原料不及時(shí)或過(guò)多的問(wèn)題，更嚴(yán)重的是不能及時(shí)了解配料產(chǎn)品的庫(kù)存情況4，這可能延誤了產(chǎn)品的生產(chǎn)安排，進(jìn)而造成經(jīng)濟(jì)上不可挽回的損失。應(yīng)青島希杰飼料企業(yè)的生產(chǎn)要求，在原有的配料生產(chǎn)模式基礎(chǔ)上引入配料監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配料精度和配料質(zhì)量穩(wěn)定性的提高，達(dá)到了生產(chǎn)線自動(dòng)化改造的目的，提高了配料生產(chǎn)效率，并對(duì)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理5。針對(duì)這些情況，本課題進(jìn)行了配料監(jiān)管系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，并完成在生產(chǎn)線上的安裝和調(diào)試，且穩(wěn)定運(yùn)行。近幾

14、年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，配料監(jiān)管控制方案也在不斷改進(jìn)。目前，配料監(jiān)管系統(tǒng)的過(guò)程控制可由PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)，上位計(jì)算機(jī)來(lái)完成配方管理、屏幕人機(jī)對(duì)話、數(shù)據(jù)查詢追溯、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的工作。在微處理器技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，配料系統(tǒng)中的稱量?jī)x表也在不斷地更新?lián)Q代，使得智能稱重儀表已在工業(yè)領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用5。稱量?jī)x表的性能也變得越來(lái)越強(qiáng)大和豐富，具備了清零和去皮的基本稱重功能，同時(shí)也支持多種通信方式。結(jié)合配料監(jiān)管系統(tǒng)的實(shí)際工作情況，采用Visual Basic 6.0作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，歐姆龍CP1E系列PLC作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)配料監(jiān)管的運(yùn)行操作與狀態(tài)監(jiān)控。1.2 課題研究目的和意義在眾多行業(yè)的工業(yè)

15、生產(chǎn)過(guò)程中，原料的配料環(huán)節(jié)是產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵，配料的優(yōu)劣直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的效益6，同時(shí)配料效率也決定了產(chǎn)品的質(zhì)量能耗、成本等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，原料成分穩(wěn)定、配料組成成分均勻?qū)ιa(chǎn)效益起著關(guān)鍵性的作用7。在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到多種物料按不同配比或種類形成多個(gè)配方的情況7。在傳統(tǒng)手工操作模式下，需要根據(jù)生產(chǎn)配方，人工添加物料量的重量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這種人工操作方式缺乏有效的監(jiān)管手段，給生產(chǎn)帶來(lái)不良因素，并且生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)的查詢和保存。然而自動(dòng)配料生產(chǎn)線的成本和復(fù)雜的操作使得中小企業(yè)望而卻步10，這就不利于提供生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和效率。因此開(kāi)發(fā)一種新型和簡(jiǎn)單易用的配料監(jiān)管控制方式對(duì)于中小企業(yè)的生產(chǎn)有

16、著很重要的意義，通過(guò)配料監(jiān)管軟件，實(shí)現(xiàn)配方管理、配料操作控制、數(shù)據(jù)查詢追溯、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等功能，實(shí)現(xiàn)配料操作過(guò)程的監(jiān)管控制，減少人為因素，提供配料工藝的精度。1.3 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)配料控制系統(tǒng)一直跟隨自動(dòng)化的發(fā)展在不斷的進(jìn)步，由最初的完全手工操作到機(jī)械輔助的半自動(dòng)化作業(yè)，再到電子的自動(dòng)化控制7，技術(shù)上推陳出新，不斷更新?lián)Q代。在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的快速發(fā)展和在各個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用的背景下，配料行業(yè)也受益于科技和時(shí)代的進(jìn)步，使得配料技術(shù)和監(jiān)管系統(tǒng)迎來(lái)全新的面貌。3C(Communication，Computer，Control)等相關(guān)的一系列創(chuàng)新和技術(shù)被應(yīng)用到配料工業(yè)中，使之能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)配料，

17、并具有極高的效率與質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著1。我國(guó)的飼料工業(yè)在70年代后期才開(kāi)始逐步形成規(guī)模，在起步較晚的情況下，隨著國(guó)家頒布飼料工業(yè)發(fā)展的相關(guān)草案后，飼料工業(yè)發(fā)展速度較快，并取得了顯著的進(jìn)步和成果6。飼料工業(yè)的迅速發(fā)展離不開(kāi)飼料機(jī)械工業(yè)的不斷進(jìn)步，飼料機(jī)械工業(yè)已經(jīng)由原來(lái)的采購(gòu)國(guó)外飼料加工設(shè)備和生產(chǎn)線的情況逐步改善到可自主研發(fā)出國(guó)產(chǎn)的成套的飼料加工設(shè)備，并且這其中以2t/h和2.5t/h為代表的生產(chǎn)設(shè)備性能已經(jīng)達(dá)到國(guó)際化水平，極大的推動(dòng)了飼料行業(yè)的發(fā)展7。飼料加工設(shè)備的高效率和穩(wěn)定運(yùn)行得益于的電氣控制系統(tǒng)的不斷升級(jí)，電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和復(fù)雜配料工藝的精細(xì)化控制也得到很大的提升。但在眾多中小企業(yè)

18、中引進(jìn)成套的自動(dòng)化配料系統(tǒng)無(wú)論是從生產(chǎn)成本還是工人操作水平來(lái)看都是不切實(shí)際的，這就使得在中小企業(yè)中還是采用人工配料的生產(chǎn)模式，在該模式下因人為因素導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量無(wú)法保證。1.4 本文主要完成的工作本課題的研究以梅特勒-托利多的工業(yè)臺(tái)秤BBA238為硬件基礎(chǔ)，以可視化編程工具Visual Basic 6.0為軟件基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，分析了BBA238的特點(diǎn)、功能以及其在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，并研究了歐姆龍HOST Link協(xié)議的通信原理，著重研究了VB中多個(gè)控件的屬性、事件和方法，并進(jìn)行系統(tǒng)的編程、調(diào)試和分析，主要工作集中在：分析飼料工業(yè)中配料環(huán)節(jié)現(xiàn)狀，闡述了梅特勒-托利多工業(yè)型臺(tái)秤的分類和特點(diǎn)，重點(diǎn)

19、介紹了BBA238的硬件配置和功能。闡述了歐姆龍PLC的分類和特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了CP1E的硬件組成和功能，研究了歐姆龍HOST Link協(xié)議的通信原理。介紹控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括系統(tǒng)硬件構(gòu)成和配料工作流程，著重研究VB中Mscomm控件的屬性和事件方法，進(jìn)行編程、調(diào)試和分析，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)配料監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)人工配料的全程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與記錄，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理，從而提高配料質(zhì)量。系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試已投入運(yùn)行，完全達(dá)到預(yù)期目的。最后進(jìn)行了總結(jié)分析。第二章 梅特勒-托利多工業(yè)臺(tái)秤及標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出協(xié)議2.1 梅特勒-托利多工業(yè)臺(tái)秤梅特勒-托利多作為全世界精密儀器和衡器領(lǐng)先的制造商，其產(chǎn)品種類和系列齊全，涵蓋了實(shí)驗(yàn)室分析儀器

20、、工業(yè)衡器、商業(yè)衡器、稱重系統(tǒng)、天平在內(nèi)的眾多領(lǐng)域8。梅特勒-托利多的工業(yè)臺(tái)秤應(yīng)用于生產(chǎn)要求快速和準(zhǔn)確稱量的場(chǎng)合，其出色的混合、計(jì)數(shù)和自動(dòng)檢重的功能也滿足了工業(yè)領(lǐng)域的特定要求，進(jìn)而有效的提高了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的速度。梅特勒-托利多的工業(yè)臺(tái)秤防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP69k，使得它能在任何惡劣的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作9。產(chǎn)品提供了從0.6至600 kg不等的稱重量程范圍，而稱重精度卻高達(dá)60,000e。產(chǎn)品設(shè)計(jì)巧妙，占用生產(chǎn)空間小可方便擺放，提供可選軟件包實(shí)現(xiàn)了不同的創(chuàng)新稱重功能，友好的操作界面簡(jiǎn)化用戶操作，實(shí)現(xiàn)以較少的勞動(dòng)力獲得最高的生產(chǎn)效率。梅特勒-托利多基本型工業(yè)秤是以合理的價(jià)格提供了可靠且堅(jiān)固耐用的秤，其

21、產(chǎn)品因功能、應(yīng)用行業(yè)和適應(yīng)環(huán)境不同而進(jìn)行分類。這其中較為普遍和具有代表性的產(chǎn)品包括：計(jì)數(shù)秤、超載/欠載檢重秤、平臺(tái)秤、基本型工業(yè)秤等。1計(jì)數(shù)秤計(jì)數(shù)秤的產(chǎn)品包括：多功能計(jì)數(shù)秤ICS685、先進(jìn)的計(jì)數(shù)秤ICS465、基本計(jì)數(shù)秤ICS445、緊湊式計(jì)數(shù)秤ICS241等?，F(xiàn)以多功能計(jì)數(shù)秤ICS685為例介紹計(jì)數(shù)秤的特點(diǎn)和功能，ICS685計(jì)數(shù)秤是專門用于快速生產(chǎn)，為生產(chǎn)提供精確計(jì)數(shù)。它的特點(diǎn)是：（1）配備的真彩TFT顯示屏使得操作更加直觀，在稱重信息讀取時(shí)更加清晰，將實(shí)際稱重或計(jì)數(shù)結(jié)果與目標(biāo)值比較后通過(guò)不同顏色清楚地表示出高于、低于或符合的狀態(tài)，主要功能靈活耐用。（2）選用了堅(jiān)固的鑄鋁外殼和耐用的輕觸

22、薄膜鍵盤，使得防護(hù)等級(jí)達(dá)到了IP65，提高了耐久性與靈活性，利用可更換的電池套件可支持最多可持續(xù)15小時(shí)的移動(dòng)操作。（3）顯示分度數(shù)最高可達(dá)610000d；全自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù) (FACT)；量程從0.6 kg到600 kg。（4）智能計(jì)數(shù)功能，最多可連接4個(gè)秤臺(tái)；平均單重優(yōu)化；高級(jí)用戶操作向?qū)?。?）具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和累加功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱重和計(jì)數(shù)歷史數(shù)據(jù)的追溯。2超載/欠載檢重秤超載/欠載檢重秤的產(chǎn)品包括：超載/欠載中的檢重秤ICS669和ICS449，以ICS669為例說(shuō)明該產(chǎn)品的特點(diǎn)。使用ICS669可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)重量范圍（等級(jí)）進(jìn)行檢重的功能，也就是分級(jí)功能，ICS669通過(guò)用戶管理功能有

23、效提高了安全性，采用堅(jiān)固的材質(zhì)與雙重密封技術(shù)來(lái)確保防塵防水，全彩TFT屏幕提供出色的可讀性。3PFA220平臺(tái)秤PFA220平臺(tái)秤為堅(jiān)固耐用無(wú)框碳鋼結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)快速稱重，適合應(yīng)用于貨物拼裝、轉(zhuǎn)運(yùn)、出貨/接收等行業(yè)，也可為初始企業(yè)節(jié)省成本效益，提高了操作速度和生產(chǎn)效率。4基本型工業(yè)秤基本型工業(yè)秤的產(chǎn)品包括：不銹鋼臺(tái)秤BBA236和BBA238、經(jīng)濟(jì)型工業(yè)臺(tái)秤BBA231和臺(tái)秤BBA211。這類臺(tái)秤的最大特點(diǎn)是在惡劣與潮濕的工業(yè)環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)精確的稱重和穩(wěn)定的工作。2.2 工業(yè)臺(tái)秤BBA2382.2.1 BBA238特點(diǎn)工業(yè)臺(tái)秤BBA238采用堅(jiān)固耐用的不銹鋼秤體，該秤配有密封焊接稱重傳感器，操作

24、簡(jiǎn)易和移動(dòng)方便。它適合直接稱重、超重/欠重檢重、平均單重優(yōu)化計(jì)數(shù)、總計(jì)、動(dòng)物稱重等場(chǎng)合。它的特性和優(yōu)點(diǎn)是：（1）配備的液晶顯示器的白色背光可以根據(jù)燈光條件進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)保證顯示清晰，方便讀取稱重信息。（2）面板設(shè)置實(shí)現(xiàn)開(kāi)/關(guān)、歸零、去皮、清除、打印功能的操作鍵，另外設(shè)置可根據(jù)需求自定義功能的按鍵11。（3）采用堅(jiān)固耐用的不銹鋼材質(zhì)和密封焊接技術(shù)，使得包含稱重傳感器在內(nèi)的秤臺(tái)即便是在惡劣環(huán)境中也能穩(wěn)定和長(zhǎng)久使用，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP68/IP69k。（4）秤臺(tái)設(shè)計(jì)精密且堅(jiān)固，達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)放的結(jié)構(gòu)便于快速和徹底地完成清潔。（5）配備可充電電池，在斷電情況下仍可連續(xù)使用80小時(shí)。BBA238的最大秤值、

25、顯示分度值、材質(zhì)、稱重傳感器、鍵盤、顯示器、電源、防護(hù)等級(jí)、接口、特性、應(yīng)用、功能和配件的詳細(xì)規(guī)格如表2.1所示。表2.1 BBA238規(guī)格表最大秤值600 kg顯示分度值200 g典型顯示分度數(shù)6000 d秤臺(tái)尺寸600 x 800 mm材質(zhì)終端外殼：不銹鋼 (1.4301 / AISI304) 秤臺(tái)架：不銹鋼 (1.4301 / AISI304)稱重盤：拉絲不銹鋼 (1.4301 / AISI304)稱重傳感器不銹鋼、密封鍵盤7個(gè)薄膜按鍵（開(kāi)/關(guān)、歸零、去皮、功能、清除、打印，功能1和2）顯示器7 段 60mm/2.36"，帶白色背光的液晶顯示器電源85.264 VAC, 50/

26、60 Hz防護(hù)等級(jí)終端:IP65/IP67；秤臺(tái):IP68/IP69k應(yīng)用直接稱重、超量/欠量檢重、計(jì)數(shù)、累計(jì)、動(dòng)物稱重接口RS-232特性可充電鎳氫電池組功能日期和時(shí)間 (RTC)，x10，打印、單位轉(zhuǎn)換、目標(biāo)存儲(chǔ)配件不銹鋼車、壁式安裝支架2.2.2 BBA238組成部分BBA238不銹鋼秤硬件部分包括：秤臺(tái)、碳鋼立桿和稱重儀表。1秤臺(tái)BBA238工業(yè)臺(tái)秤采用的秤臺(tái)為PBA655x，該秤臺(tái)設(shè)計(jì)具有耐久性和可靠性，防護(hù)等級(jí)為IP65使其適用于干燥和灰塵污染的工業(yè)環(huán)境中，提供出色的稱量和計(jì)數(shù)精確度，在貨運(yùn)、檢測(cè)、制造、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。該秤臺(tái)最大稱量范圍是120kg/200lb，

27、秤臺(tái)尺寸是600mm*800mm。BBA238秤體如圖2.1所示。圖2.1 BBA238秤體2立桿BBA238不銹鋼秤采用碳鋼立桿，其強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性和焊接性能都比較好，可鍛可沖壓性好，同時(shí)具有較好的抗腐蝕性，其尺寸為900mm，可滿足工藝要求。3稱重儀表BBA238不銹鋼秤搭載的稱重儀表為IND236，IND236工業(yè)秤重儀表為在多種稱重應(yīng)用中都提供靈活的解決方案。該儀表支持交流220V供電，為方便攜帶也可使用電池來(lái)供電。IND236可接收來(lái)自稱重傳感器的2mv/V和3mv/V模擬量信號(hào)，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為重量值顯示出來(lái)，IND236能夠提供精確測(cè)量的稱重量程范圍從克到千克級(jí)不等。在IND

28、236的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中包括清零、去皮等基本稱量功能，還提供了動(dòng)態(tài)稱重、動(dòng)態(tài)檢重、計(jì)數(shù)和累加等擴(kuò)展功能?？深A(yù)定義的打印模板通過(guò)打印輸出命令向打印機(jī)和電腦的應(yīng)用程序發(fā)送稱重交易信息，完成打印和通信。2.2.3 梅特勒-托利多稱重儀表IND236BBA238不銹鋼秤采用的稱重儀表為IND236，它的特點(diǎn)和功能是：（1）IND236采用堅(jiān)固耐用的不銹鋼材質(zhì)來(lái)達(dá)到防塵防水的要求。（2）可支持一個(gè)模擬稱重傳感器秤臺(tái)，可同時(shí)支持最多4個(gè)350稱重傳感器。（3）提供可調(diào)節(jié)白色背光和圖形圖標(biāo)的LCD顯示器，在各種燈光條件下清晰讀數(shù)。（4）通過(guò)85264V AC或內(nèi)部電池組供電。（5）提供一個(gè)用于異步、雙向通訊的標(biāo)準(zhǔn)

29、串行端口（COM1）。（6）支持下列選件板：實(shí)現(xiàn)RS-232，RS422和RS-485串行通信的電氣隔離的COM2接口，USB Device接口，離散的輸入輸出接口。（7）在面板上配備了實(shí)現(xiàn)清零、皮重、清除等基本稱重功能的按鍵，還配置了的自定義功能按鍵和打印按鍵。（8）可以選擇的主要計(jì)量單位和第二計(jì)量單位，包括克、千克、磅和盎司。（9）當(dāng)采用電池供電時(shí)，具有自動(dòng)關(guān)閉稱重儀表和背光到時(shí)熄滅的特點(diǎn)，有益于節(jié)能和延長(zhǎng)電池的使用壽命。IND236使用具有白色背光的半透式7段LCD顯示器，主要字符高度是40 mm。前面板如圖2.2所示，包括顯示器和鍵盤。圖2.2 IND236前面板2.2.3.1 通訊因

30、配料監(jiān)管系統(tǒng)運(yùn)行在上位計(jì)算機(jī)上，上位計(jì)算機(jī)要實(shí)時(shí)顯示稱重儀表的重量值，并且要完成去皮功能，這就需要采用RS-232通信，這就需要在稱重儀表和上位計(jì)算機(jī)上配置相同的串口參數(shù)。在稱重儀表中的F4菜單項(xiàng)用于設(shè)置與通訊相關(guān)的參數(shù)。在稱重儀表的F4.1用于配置COM1。COM1為IND236儀表的默認(rèn)通訊端口，采用RS-232通訊方式，在其子菜單F4.1.1中用于配置COM1端口的連接協(xié)議或模式，可設(shè)置的選項(xiàng)如表2.2所示。表2.2 COM1端口的連接協(xié)議或模式協(xié)議/模式描述打印（默認(rèn)）打印當(dāng)前稱重模式下的重量相關(guān)信息自動(dòng)打印自動(dòng)打印當(dāng)前稱重模式下的重量相關(guān)信息SICS通過(guò)梅特勒-托利多標(biāo)準(zhǔn)接口命令集S

31、ICS進(jìn)行通訊連續(xù)輸出通過(guò)梅特勒-托利多連續(xù)輸出方式進(jìn)行通訊在F4.1.3端口參數(shù)的子菜單F4.1.3.1中選擇波特率，串行端口的波特率選項(xiàng)有：1200，2400，4800，9600 默認(rèn),19200，38400，57600，115200。在子菜單F4.1.3.2中設(shè)置數(shù)據(jù)位及奇/偶校驗(yàn)位，可配置的選項(xiàng)有：8位-無(wú)校驗(yàn)?zāi)J(rèn)，7位-奇校驗(yàn)；7位-偶校驗(yàn)；F4.1.3.3子菜單用來(lái)設(shè)置是否啟用XON-XOFF流控制，可設(shè)置的參數(shù)有：On啟用，Off禁用 默認(rèn)；在F4.1.4配置校驗(yàn)和，只有在F4.1.1選為梅特勒-托利多連續(xù)輸出協(xié)議時(shí)，F(xiàn)4.1.4校驗(yàn)和參數(shù)才可配置?？膳渲玫倪x項(xiàng)有：On啟用，Of

32、f 禁用 默認(rèn)。串口參數(shù)配置正確是完成通信的第一步，也是關(guān)鍵的一步。2.2.3.2 安裝電纜1連接器和電纜防水接頭IND236使用標(biāo)準(zhǔn)（IEC320 C14）電源插座和DSUB-9連接器用于RS-232通訊。為保證稱重傳感器和選配件的防水等級(jí)，采用防水接頭與稱重儀表進(jìn)行連接。IND236稱重儀表具備堅(jiān)固耐用的外殼設(shè)計(jì)，使其適用于潮濕的工業(yè)環(huán)境。在安裝進(jìn)入稱重儀表內(nèi)部與外部選件進(jìn)行連接時(shí)，需先將防水接頭套過(guò)連接電纜，再進(jìn)行連接，這樣可保證良好的密封性和防潮性。電纜防水接頭如圖2.3所示。圖2.3 電纜防水接頭2模擬稱重傳感器的連接對(duì)于承載模擬量信號(hào)的電纜，采用六芯的帶屏蔽層電纜。稱重傳感器采用6

33、線制連接，屏蔽層需要接地或接稱重傳感器的屏蔽線。按照7條傳感器線的顏色和管腳注釋完成接線。稱重傳感器接線管腳注釋如表2.3所示。表2.3 稱重傳感器接線管腳注釋連接器引腳+EXC+SEN+SIGShield-SIG-SEN-EXC傳感器線正激勵(lì)正反饋正信號(hào)線纜屏蔽負(fù)信號(hào)負(fù)反饋負(fù)激勵(lì)3IND236的COM1串口連接對(duì)于IND236儀表，RS-232連接器位于主板上。通訊電纜需先穿過(guò)防水接頭然后再連接到儀表上的RS-232連接器，這樣可提高密封性。圖2.4所示為主板上RS-232 連接器的定義及連接方式。這其中RxD表示RS-232的接收，TxD 表示RS-232的發(fā)送，Gnd表示參考地。圖2.4

34、 RS-232連接器的定義及連接方式2.3 梅特勒-托利多標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出協(xié)議上位計(jì)算機(jī)要實(shí)時(shí)讀取稱重儀表的重量值需將儀表的串口通信參數(shù)設(shè)置為連續(xù)輸出模式，數(shù)據(jù)含有17或18個(gè)字節(jié)11。梅特勒-托利多大部分產(chǎn)品都支持連續(xù)輸出模式。梅特勒-托利多標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出的格式如圖2.5所示。圖2.5 標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出的格式連續(xù)輸出格式說(shuō)明：（1）ASCII文本開(kāi)始字符（0x02），始終發(fā)送。（2）顯示的重量，可以是毛重或凈重。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為6位，這其中不含小數(shù)點(diǎn)或符號(hào)。若重量數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不夠6位時(shí)在前面補(bǔ)空格。（3）皮重，六位皮重?cái)?shù)據(jù)，字段中沒(méi)有小數(shù)點(diǎn)。（4）ASCII回車<CR>字符（0x0D）。（5）校檢位

35、僅當(dāng)通信參數(shù)設(shè)置為啟用校驗(yàn)和時(shí)才發(fā)送，校驗(yàn)和可檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中是否出現(xiàn)錯(cuò)誤。表2.4、表2.5和表2.6分別列出了標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出的狀態(tài)字節(jié)A位、B位和C位的定義。表2.4 狀態(tài)字節(jié)A位的定義數(shù)位2，1和0210小數(shù)點(diǎn)位置000XXXXX00001XXXXX0010XXXXXX011XXXXX.X100XXXX.XX101XXX.XXX110XX.XXXX111X.XXXXX數(shù)位4和343構(gòu)建代碼01×110×211×5數(shù)位5始終=1數(shù)位6始終=0表2.5 狀態(tài)字節(jié)B位的定義狀態(tài)位功能數(shù)位 0毛重=0，凈重=1數(shù)位 1符號(hào)，正=0，負(fù)=1數(shù)位 2超出范圍 = 1 （

36、超過(guò)量程或低于零點(diǎn)）數(shù)位 3動(dòng)態(tài) = 1，穩(wěn)定 = 0數(shù)位 4lb = 0，kg = 1 （參見(jiàn)狀態(tài)字節(jié) C，數(shù)位 0，1，2）數(shù)位 5始終 = 1數(shù)位 6上電后未捕捉到零 = 1表2.6 狀態(tài)字節(jié)C位的定義數(shù)位2，1和0重量描述210000lb 或kg，由狀態(tài)字節(jié)B的數(shù)位4選擇001克（g）010不使用011盎司（oz）100不使用101不使用110不使用111無(wú)單位數(shù)位3打印請(qǐng)求 = 1數(shù)位4擴(kuò)展數(shù)據(jù) x 10 = 1，正常 = 0數(shù)位5始終 = 1數(shù)位6始終 = 02.4 梅特勒-托利多的CTPZ指令集上位計(jì)算機(jī)可完成遠(yuǎn)程的去皮功能依賴的是稱重儀表的CTPZ指令，在梅特勒-托利多打印模式

37、、連續(xù)輸出模式下都支持CPTZ指令集。CPTZ指令集中包括的命令字符以正確的格式發(fā)送給稱重儀表時(shí)，稱重儀表立即執(zhí)行相應(yīng)的功能，不需要終止字符。遠(yuǎn)程ASCII命令字符包括：（1）C：清皮，回到毛重狀態(tài)；（2）T：去皮（導(dǎo)致按鍵去皮）；（3）P：打?。唬?）Z：清零；（5）S：切換單位。遠(yuǎn)程ASCII命令字符在發(fā)送時(shí)要求為大寫字母的格式。在配料監(jiān)管系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程去皮功能，就需要通過(guò)串口通信發(fā)送CPTZ指令集中的大寫字母“T”命令來(lái)完成。第三章 歐姆龍HOST Link通信協(xié)議3.1 HOST Link通信協(xié)議簡(jiǎn)介多臺(tái)歐姆龍PLC通過(guò)擴(kuò)展的HOST Link單元可與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，從而搭建形成

38、HOST Link網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。上位計(jì)算機(jī)按照HOST Link通信協(xié)議規(guī)范可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的輸入輸出狀態(tài)和程序的更改或者編輯，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控其工作過(guò)程的目的，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各臺(tái)PLC進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的集散控制13。HOST Link網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是基于HOST Link通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在通信過(guò)程中，具有優(yōu)先發(fā)送權(quán)的上位計(jì)算機(jī)首先發(fā)出啟動(dòng)通信的命令，下位機(jī)的HOST Link通信單元收到該命令后，傳送給PLC來(lái)執(zhí)行，然后將PLC處理后的結(jié)果返回給上位計(jì)算機(jī)，通信中的數(shù)據(jù)輪流進(jìn)行交換，單位為幀 13。HOST Link通信中發(fā)送的命令或返回的響應(yīng)是以塊（一組傳送的數(shù)據(jù)）為單位的。命令塊是指由上位計(jì)

39、算機(jī)傳送給HOST Link單元的數(shù)據(jù)塊，而響應(yīng)塊則是指由HOST Link單元傳送到上位計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)塊。無(wú)論是命令塊還是響應(yīng)塊，塊起始部分都是設(shè)備號(hào)和標(biāo)題，塊結(jié)尾部分都是校驗(yàn)碼（FCS）和結(jié)束符。在響應(yīng)塊中還包含了描述PLC執(zhí)行結(jié)果的響應(yīng)碼13。通過(guò)HOST Link網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，上位計(jì)算機(jī)可統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)中的PLC。上位計(jì)算機(jī)具有以下操作權(quán)限：讀取或修改PLC的工作狀態(tài)，讀取PLC的錯(cuò)誤信息，讀取或修改繼電器區(qū)（IRHRARLR）和數(shù)據(jù)區(qū)DM的數(shù)據(jù)，讀取或修改定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的設(shè)定值及當(dāng)前值，強(qiáng)制置位或復(fù)位某一指定通道或位，讀取或修改PLC程序，讀取或修改輸入輸出表等。上位計(jì)算機(jī)與PLC進(jìn)行通

40、信時(shí)，應(yīng)滿足HOST Link通信協(xié)議規(guī)定的通信命令塊及響應(yīng)塊的格式、通信中幀的大小和FCS校驗(yàn)等要求。在通信時(shí)，上位計(jì)算機(jī)是具有主動(dòng)權(quán)，PLC則是來(lái)被動(dòng)的執(zhí)行命令。在建立通信前，需在PLC的HOST Link單元上設(shè)置通信的單元號(hào)及通信方式、波特率、奇偶校驗(yàn)等相關(guān)的通信參數(shù)17。上位計(jì)算機(jī)的通信參數(shù)須和HOST Link單元的通信參數(shù)設(shè)置一致，在配料監(jiān)管系統(tǒng)中用到的通信命令塊與響應(yīng)塊介紹如下。3.2 測(cè)試命令測(cè)試命令是指從主機(jī)向PLC發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)塊，PLC不加修改地返回給主機(jī)。傳送的每一幀均作為一塊進(jìn)行處理，而不管它使用的是結(jié)束符，還是分隔符。圖3.1為測(cè)試的命令格式、響應(yīng)格式和出現(xiàn)錯(cuò)誤的響

41、應(yīng)。單元號(hào)×101×100T S除CR 以外的任意字符(最大122個(gè))FCSCR*命令格式為：?jiǎn)卧?hào)×101×100T S除CR 以外的任意字符(最大122個(gè))FCSCR*響應(yīng)格式為：?jiǎn)卧?hào)×101×100T S響應(yīng)碼CR*×161×160出現(xiàn)錯(cuò)誤的響應(yīng)為：圖3.1 測(cè)試的命令格式、響應(yīng)格式和出現(xiàn)錯(cuò)誤的響應(yīng)PLC返回給上位計(jì)算機(jī)的響應(yīng)塊中含有反應(yīng)執(zhí)行結(jié)果的響應(yīng)碼，如果PLC成功完成上位計(jì)算機(jī)的命令，則返回的響應(yīng)碼為00，否則響應(yīng)碼中含有出錯(cuò)信息。響應(yīng)碼含義如表3.1所示。表3.1 響應(yīng)碼的含義響應(yīng)碼含 義響應(yīng)碼含

42、義00正常完成18幀長(zhǎng)度錯(cuò)01不能在運(yùn)行方式下執(zhí)行19命令不可執(zhí)行02不能在監(jiān)控方式下執(zhí)行20不能建立I/O表03不能在安裝了PROM情況下執(zhí)行21PC的CPU出錯(cuò)04地址溢出(數(shù)據(jù)溢出)22指定的內(nèi)存單元不存在0B不能在編程方式下執(zhí)行23指定的內(nèi)存單元寫保護(hù)0C不能在調(diào)試方式下執(zhí)行A0因奇偶校驗(yàn)錯(cuò)而停止執(zhí)行0D不能在LOCAL方式下執(zhí)行A1因傳輸數(shù)據(jù)幀錯(cuò)而停止執(zhí)行10奇偶校驗(yàn)錯(cuò)A2因傳輸數(shù)據(jù)超限而停止執(zhí)行11幀錯(cuò)A3因傳輸數(shù)據(jù)FCS錯(cuò)而停止執(zhí)行12超限A4因傳輸數(shù)據(jù)格式錯(cuò)而停止執(zhí)行13校驗(yàn)碼FCS錯(cuò)A5因數(shù)字型數(shù)據(jù)錯(cuò)而停止執(zhí)行14命令格式錯(cuò)A8因幀長(zhǎng)度錯(cuò)而停止執(zhí)行15數(shù)據(jù)區(qū)錯(cuò)B0程序區(qū)不是1

43、6K字節(jié)而不能執(zhí)行16指令未找到3.3 讀IR區(qū)命令從指定的通道開(kāi)始，連續(xù)讀出指定數(shù)目的IR區(qū)通道的內(nèi)容。圖3.2為讀IR區(qū)的命令格式和響應(yīng)格式。單元號(hào)×101×100R R起始通道號(hào)×103×102×101×100-命令格式為：要讀的通道號(hào)×103×102×101×100FCSCR*-第一個(gè)通道數(shù)據(jù)×103×102×101×100單元號(hào)×101×100R R響應(yīng)碼×161×160-響應(yīng)格式為：第二個(gè)通道數(shù)據(jù)

44、5;103×102×101×100FCSCR*-圖3.2 讀IR區(qū)的命令格式和響應(yīng)格式3.4 寫IR區(qū)命令從指定的通道開(kāi)始，一個(gè)通道接著一個(gè)通道地把數(shù)據(jù)寫入IR區(qū)。讀IR區(qū)的命令格式和響應(yīng)格式如圖3.3所示。單元號(hào)×101×100W R起始通道號(hào)×103×102×101×100第一個(gè)通道數(shù)據(jù)×102×101×100×103-命令格式為：第二個(gè)通道數(shù)據(jù)×103×102×101×100FCSCR*-響應(yīng)格式為：?jiǎn)卧?hào)×1

45、01×100T S響應(yīng)碼CR*×161×160FCS圖3.3 讀IR區(qū)的命令格式和響應(yīng)格式第四章 配料監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)方案配料環(huán)節(jié)在飼料加工行業(yè)中占據(jù)十分關(guān)鍵的地位，配料的精度和品質(zhì)直接決定著產(chǎn)品的優(yōu)劣和生產(chǎn)效益22。在青島希杰飼料企業(yè)中配料環(huán)節(jié)采用人工模式進(jìn)行操作，在這種模式下缺乏有效的手段來(lái)規(guī)范化操作23，整個(gè)配料過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)管和歷史數(shù)據(jù)的記錄，使得配料的精度降低。應(yīng)企業(yè)要求，研制了配料監(jiān)管系統(tǒng)，以期在原有配料操作模式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)配料生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集與保存，規(guī)范操作步驟，達(dá)到提高配料質(zhì)量的目的24。系統(tǒng)經(jīng)安裝和調(diào)試，運(yùn)行穩(wěn)定。4.1.1 系統(tǒng)

46、結(jié)構(gòu)配料監(jiān)管系統(tǒng)硬件由上位計(jì)算機(jī)、歐姆龍PLC、2臺(tái)BBA238臺(tái)秤和對(duì)應(yīng)的操作面板組成，結(jié)構(gòu)圖如圖4.1所示。系統(tǒng)中的上位計(jì)算機(jī)的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)包括新建、修改、刪除、調(diào)用和查詢功能的配方管理；監(jiān)控配料操作中的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將有效的稱重信息寫到本地ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成數(shù)據(jù)查詢和分類統(tǒng)計(jì)功能等。歐姆龍PLC主要負(fù)責(zé)采集配料現(xiàn)場(chǎng)中操作面板的確認(rèn)信號(hào)，并在處理后輸出相應(yīng)信號(hào)到指示燈。上位計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-232串口實(shí)現(xiàn)與歐姆龍PLC的通信，完成指定通道的讀/寫操作22。梅特勒-托利多IND236稱重儀表接收秤臺(tái)中稱重傳感器的模擬量信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為重量值進(jìn)行顯示，上位計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-232通信實(shí)時(shí)讀取

47、稱重信息和儀表去皮功能，完成對(duì)IND236的讀/寫操作。上位計(jì)算機(jī)BBA238BBA238歐姆龍PLC秤1操作面板秤2操作面板RS-232圖4.1 配料監(jiān)管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)的上位計(jì)算機(jī)需要通過(guò)串口與PLC進(jìn)行RS-232通信，PLC完成工作需要6個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)和2個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展要求，選擇了帶有30個(gè)DI/O的型號(hào)為CP1E-N30DR-A的歐姆龍PLC。CP1E可編程控制器的基本CPU單元不僅支持基本功能，應(yīng)用CPU單元支持可編程終端連接、位置控制和變頻器連接。主要特點(diǎn)為：（1）并行包括內(nèi)置3個(gè)端口的CPU單元：USB，RS-232，RS-485。（2）在型號(hào)為N30/40/60

48、S(1)的CPU單元中RS-232連接器內(nèi)縮了20mm。（3）通用的USB電纜可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的連接。（4）通過(guò)E30/40/60(S)，N30/40/60(S)或NA20 CPU單元，可擴(kuò)展數(shù)字量I/O和模擬量I/O和溫度輸入單元。（5）輸入中斷。（6）豐富的高速計(jì)數(shù)器功能。（7）用于N14/20/30/40/60(S)或NA20 CPU單元的晶體管輸出的各種脈沖控制。（8）用于N14/20/30/40/60(S)或NA20 CPU單元的晶體管輸出的PMW輸出。（9）向N30/40/60或NA20 CPU單元安裝串行選件板或Ethernet選件板。（10）內(nèi)置模擬量I/O，2個(gè)輸入和1個(gè)輸出，

49、用于NA型CPU單元。歐姆龍CP1E PLC如圖4.2所示。圖4.2 歐姆龍CP1E PLC4.1.2 工作流程操作人員在上位計(jì)算機(jī)中運(yùn)行配料監(jiān)管系統(tǒng)，首先在配方管理界面中完成新建配方，系統(tǒng)默認(rèn)單個(gè)配方最多容納20種配料，在配方中設(shè)定配料的理論值和允許的誤差范圍。然后調(diào)用需要生產(chǎn)的配方到相對(duì)應(yīng)的臺(tái)秤，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控配料操作的界面，在該界面顯示了配料操作過(guò)程的基本信息，包括配方名、配料序號(hào)、配料名、配料理論值和誤差、操作員名、日期和時(shí)間、批數(shù)、秤重實(shí)際值、總重量。執(zhí)行配料時(shí)，首先在秤臺(tái)上放置配料容器然后儀表去皮，操作人員手動(dòng)添加配方中第一種配料，當(dāng)稱重實(shí)際值規(guī)定的誤差范圍內(nèi)時(shí)，合格指示燈亮（綠色）

50、；反之稱重實(shí)際值過(guò)大或過(guò)小時(shí)，超差指示燈亮（紅色）。完成當(dāng)前配料稱重后按下確認(rèn)鍵，確認(rèn)指示燈閃亮一下（綠色），系統(tǒng)將此時(shí)配料信息寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，并控制儀表完成去皮功能，稱重儀表顯示為零，配料操作界面中的配料序號(hào)、配料名稱和配料理論值就更新為下一種配料的信息，操作人員繼續(xù)進(jìn)行配料操作，直至完成調(diào)用配方中全部配料的添加。配料監(jiān)管工作流程如圖4.3所示。否是否是開(kāi)始調(diào)用配方繼續(xù)下一種配料調(diào)整重量配料重量合格？配方完成？存儲(chǔ)記錄數(shù)據(jù)查詢？否結(jié)束是查詢記錄圖4.3 配料監(jiān)管系統(tǒng)工作流程4.1.3 程序設(shè)計(jì)1上位計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)配料監(jiān)管系統(tǒng)以Visual Basic和ACCESS為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，程序重點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)

51、上位計(jì)算機(jī)與歐姆龍PLC和稱重儀表IND236的RS-232通信程序，另一方面要開(kāi)發(fā)讀寫ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)和EXCEL表的程序。上位計(jì)算機(jī)與稱重儀表的通信是基于VB中MSComm控件來(lái)完成的，設(shè)置相關(guān)屬性值參數(shù)與IND236串口通信參數(shù)一致30，調(diào)用相應(yīng)事件來(lái)獲取稱重儀表的重量信息。稱重儀表IND236要設(shè)置為連續(xù)輸出模式，在該模式下儀表連續(xù)輸出18個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)梅特勒-托利多標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)輸出模式的格式說(shuō)明，數(shù)據(jù)幀的第五至第十字節(jié)表示稱重值，編寫子函數(shù)程序來(lái)獲得重量值，并根據(jù)CTPZ命令集的格式來(lái)發(fā)送去皮命令“T”實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程去皮功能。上位計(jì)算機(jī)通過(guò)HOST Link通信協(xié)議與歐姆龍PLC來(lái)進(jìn)行

52、通信，上位計(jì)算機(jī)作為HOST Link通信的主站，主動(dòng)發(fā)送讀取或更改PLC數(shù)據(jù)的命令幀，PLC作為HOST Link通信的從站，在收到命令后執(zhí)行該命令，并將響應(yīng)幀返回給主站。命令幀或響應(yīng)幀的格式要符合HOST Link通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)，格式包括需要進(jìn)行通信的內(nèi)容，須按照其格式進(jìn)行裝配、拆卸、識(shí)別，正確篩選出數(shù)據(jù)及需要的狀態(tài)信息。上位計(jì)算機(jī)發(fā)送讀/寫數(shù)據(jù)的命令幀，PLC執(zhí)行后返回響應(yīng)幀31。圖4.4為讀取20通道數(shù)據(jù)的命令幀，圖4.5為其響應(yīng)幀，讀取20通道的內(nèi)容為0012H。00節(jié)點(diǎn)號(hào)命令碼起始通道號(hào)要讀的通道數(shù)FCS* CRRR02000001圖4.4 讀命令幀00節(jié)點(diǎn)號(hào)命令碼第一通道數(shù)據(jù)FC

53、S* CRRR1020響應(yīng)碼00圖4.5 響應(yīng)幀讀寫ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)是使用VB中的ADO Data控件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，首先需定義連接對(duì)象和記錄集對(duì)象，通過(guò)配置該控件的屬性來(lái)連接指定目錄下的數(shù)據(jù)庫(kù)，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的指定表中記錄的增加、修改、刪除和篩選。操作EXCEL表格首先要在VB工程中聲明EXCEL類、工作薄類和工作表類，通過(guò)xlApp.Workbooks.Add方法來(lái)新建EXCEL表，通過(guò)xlApp.Workbooks.Open實(shí)現(xiàn)打開(kāi)指定目錄的EXCEL表，用KILL語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)刪除指定目錄的EXCEL表。2PLC程序設(shè)計(jì)在PLC程序中，輸入點(diǎn)I0.01表示稱重儀表1的確認(rèn)按鈕，20.04表示稱重儀表1的確認(rèn)條件，上位計(jì)算機(jī)讀取20.04的狀態(tài)來(lái)判斷稱重儀表1是否有確認(rèn)動(dòng)作；輸入點(diǎn)I1.01表示稱重儀表2的確認(rèn)按鈕，20.01表示稱重儀表2確認(rèn)條件，上位計(jì)算機(jī)讀取20.01的狀態(tài)來(lái)判斷稱重儀表2是否有確認(rèn)動(dòng)作。程序中的DIFU指令是上升沿微分指令，TIM是定時(shí)器指令。PLC程序如圖4.6所示。I:0.01DIFU(013)W0.03W:0.03T00220.04TIM002#1020.04I:1.01DIFU(013)