plc自動(dòng)配料系統(tǒng)方案

/摘要PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)〔IEC對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng).專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器.用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令.并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出.控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備.都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能,它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息.形成一個(gè)統(tǒng)一的整體.實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口.還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。配料工人收到每天的生產(chǎn)作業(yè)表后,將依次對(duì)每種原料進(jìn)行稱重?根據(jù)配料的多少,先計(jì)算每種成分的重量,然后在各種成分的料桶中取料,送到電子稱上進(jìn)行稱重,最后進(jìn)行包裝?在這個(gè)過(guò)程中工人工作繁重,出錯(cuò)率高,稱重重量無(wú)監(jiān)測(cè),生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)紀(jì)錄等不能保證企業(yè)的生產(chǎn)工藝?文中以PC機(jī)編程,可編程邏輯控制器<PLC>,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等現(xiàn)代工控技術(shù)為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)了以PC機(jī)為上位機(jī),以PLC作為下位機(jī)的自動(dòng)配料系統(tǒng)?在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,一旦生產(chǎn)計(jì)劃制定完成,計(jì)算機(jī)將按照計(jì)劃對(duì)每種原料進(jìn)行稱重,不再需要人工來(lái)干預(yù)?在這個(gè)過(guò)程中工人只是進(jìn)行取料,由計(jì)算機(jī)通過(guò)電子稱發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)校核重量,減輕了工人的工作負(fù)擔(dān),提高了工作效率?關(guān)鍵詞：通信.傳送.配料.故障AbstractThere

are

many

kinds

of

PLC

definition.

The

international

electrotechnical

commission

<IEC>

is

defined

as

of

PLC

programmable

controller

is

a

kind

of

digital

computing

operations,

specially

designed

for

the

electronic

system

in

industrial

environment

application

and

design.

It

USES

programmable

CunZhuQi,

used

in

its

internal

storage

to

perform

the

logic

operation,

sequence

control,

timing,

counting

and

arithmetic

operation

instruction,

and

through

digital,

analog

input

and

output,

the

control

various

types

of

machinery

or

production

process.

Programmable

controller

and

related

equipment,

should

press

easy

and

industrial

control

system

as

a

whole,

easy

to

extend

its

function

principle

design.

PLC

with

communication

networking

function,

it

makes

PLC

and

PLC,

between

the

PLC

and

the

PC

and

other

intelligent

equipment

to

exchange

information

between,

forming

a

unified

whole,

realize

scattered

centralized

control.

Most

PLC

has

RS-232

interface,and

some

builtin

have

to

support

their

communication

protocol

interfaces.

Ingredients

workers

receive

daily

production

scheduling,

will

in

turn

for

each

feedstock.

According

to

how

much

weighing

ingredients,

first

calculated

the

weight

of

each

component

in

various

components,

and

then

the

material

barrels

material

taking,

to

electronic

says

on

packaging

weighing

and

finally.

In

this

process

workers

to

work

hard,

and

error

rate

is

high,

weighing

weight

without

monitoring,

the

production

data

without

records

cannot

guarantee

the

enterprise

production

process.

Taking

PC

programming,

the

programmable

logic

controller

<PLC>,

fieldbus

technology,

modern

industrial

technology

as

the

foundation,

developed

with

PC

for

PC,

with

PLC

as

the

lower

level

computer

automatic

batching

system.

In

the

whole

production

process,

once

the

production

plan

according

to

the

plan,

the

computer

will

be

completed

for

each

raw

material

for

weighing,

no

longer

need

to

artificially

to

intervention.

In

this

process

workers

just

picking

by

the

computer

through

electronic

says

the

data

from

checking

weight

and

reduce

the

workload

of

workers,

improve

work

efficiency

Keywords:

communication

transmit

ingredients

fault

目錄摘要2Abstract

3目錄4第一章PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介61.1PLC的概述61.2PLC的主要功能及特點(diǎn)6PLC的主要功能6PLC的特點(diǎn)7PLC的發(fā)展趨勢(shì)81.3PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)

9

PLC的硬件系統(tǒng)9PLC的軟件系統(tǒng)101.4PLC的工作原理10PLC的工作原理10第二章監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能122.1監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)122.2監(jiān)控系統(tǒng)的功能12第三章監(jiān)控系統(tǒng)控制過(guò)程133.1前配料監(jiān)控系統(tǒng)的控制過(guò)程133.1.1自動(dòng)稱料133.1.2自動(dòng)配料133.3監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警控制過(guò)程133.3.1報(bào)警事件13切換報(bào)警13配料鍋滿報(bào)警13急停

13第四章自動(dòng)配料前后工藝144.1前配工藝144.2后配工藝14第五章配料系統(tǒng)155.1控制要求155.2輸入輸出列表155.3自動(dòng)配料系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)面板圖155.4工作過(guò)程155.4.1初始狀態(tài)155.4.2裝車控制165.4.3停機(jī)控制165.5I/O接線圖165.6系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)圖17裝車過(guò)程175.6.2故障檢測(cè)185.7PLC指令表195.8PLC控制梯形圖235.9傳送系統(tǒng)調(diào)試28結(jié)語(yǔ)29致謝30參考文獻(xiàn)31第一章PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介可編程控制器〔ProgrammableController簡(jiǎn)稱PLC。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置.目的是用來(lái)取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能.建立柔性的程控系統(tǒng)?？删幊炭刂破骶哂心芰?qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn).是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要手段和重要的自動(dòng)化控制設(shè)備。由于PLC在自動(dòng)化控制中的種種優(yōu)勢(shì).因此被廣泛的引用于自動(dòng)門系統(tǒng)中。1.1PLC的概述由于PLC在不斷發(fā)展.因此.對(duì)它進(jìn)行確切的定義是比較困難的。美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)<NEMA>經(jīng)過(guò)四年的調(diào)查工作.于1980年正式將可編程序控制器命名為PC<ProgrammableController>.但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC〔PersonalComputer相區(qū)別.常將可編程序控制器簡(jiǎn)稱為PLC.并給PLC作了定義：可編程序控制器是一種帶有指令存儲(chǔ)器、數(shù)字的或模擬的輸入/輸出接口.以位運(yùn)算為主.能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等功能.用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制裝置。1982年.國(guó)際電工委員會(huì)<InternationalElectricalCommittee.IEC>頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿.1985年提交了第2稿.并在1987年的第3稿中對(duì)PLC作了如下的定義："PLC是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng).專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編制程序的存儲(chǔ)器.用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令.并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出.控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備.都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。"上述的定義表明.PLC是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置.是以微處理器為基礎(chǔ).結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù).用面向控制過(guò)程、面向用戶的"自然語(yǔ)言"編程的一種簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。1.2PLC的主要功能及特點(diǎn)PLC的主要功能1.開(kāi)關(guān)邏輯和順序控制這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場(chǎng)合。它的主要功能是完成開(kāi)關(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序邏輯控制.從而可以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。2.模擬控制〔A/D和D/A控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中.許多連續(xù)變化的需要進(jìn)行控制的物理量.如溫度、壓力、流量、液位等.這些都屬于模擬量。過(guò)去.PLC長(zhǎng)于邏輯運(yùn)算控制.對(duì)于模擬量的控制主要靠?jī)x表或分布式控制系統(tǒng).目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能.而且編程和使用方便。3.定時(shí)/計(jì)數(shù)控制PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能.它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器。對(duì)于定時(shí)器.定時(shí)間隔可以由用戶加以設(shè)定；對(duì)于計(jì)數(shù)器.如果需要對(duì)頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù).則可以選擇高速計(jì)數(shù)器。4.步進(jìn)控制PLC為用戶提供了一定數(shù)量的移位寄存器.用移位寄存器可方便地完成步進(jìn)控制功能。5．運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)械加工行業(yè).可編程序控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控〔CNC集成在一起.用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。6.數(shù)據(jù)處理大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力.它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送.而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作.有些PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算。7.通信聯(lián)網(wǎng)PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能.它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息.形成一個(gè)統(tǒng)一的整體.實(shí)現(xiàn)分散集中控制。8.擴(kuò)展功能擴(kuò)展功能是指通過(guò)連接輸入輸出擴(kuò)展單元<即I/O擴(kuò)展單元>模塊來(lái)增加輸入輸出點(diǎn)數(shù).也可通過(guò)附加各種智能單元及特殊功能單元來(lái)提高plc的控制功能。PLC的特點(diǎn)PLC能如此迅速發(fā)展的原因.除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外.還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。其主要特點(diǎn)如下：1.可靠性高可靠性指的是可編程控制器平均無(wú)故障工作時(shí)間。由于可編程序控制器采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施.具有很強(qiáng)的抗干擾能力.平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上.可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)?？删幊绦蚩刂破饕驯粡V大用戶公認(rèn)為是最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。2.控制功能強(qiáng)一臺(tái)小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件.可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比.它具有很高的性能價(jià)格比?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^(guò)通信聯(lián)網(wǎng).實(shí)現(xiàn)分散控制與集中管理。3.用戶使用方便可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化.配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用.用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置.組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。可編程序控制器的安裝接線也很方便.有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力.可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。硬件配置確定后.可以通過(guò)修改用戶程序.方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4.編程方便、簡(jiǎn)單梯形圖是可編程序控制器使用最多的編程語(yǔ)言.其電路符號(hào)、表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似。梯形圖語(yǔ)言形象、直觀、簡(jiǎn)單、易學(xué).熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言.并用來(lái)編制用戶程序。5.設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試周期短可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件.使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少.縮短了施工周期。可編程序控制器的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試.模擬調(diào)試好后再將PLC控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和接線.在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決.大大縮短了設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。6.易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可編程序控制器體積小、重量輕、功耗低、抗振防潮和耐熱能力強(qiáng).使之易于安裝在機(jī)器設(shè)備內(nèi)部.制造出機(jī)電一體化產(chǎn)品。目前以PLC作為控制器的CNC設(shè)備和機(jī)器人裝置已成為典型。PLC的發(fā)展趨勢(shì)PLC總的發(fā)展趨勢(shì)是向高集成發(fā)展、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展.新型器件大幅度的提高功能和降低價(jià)格.使得PLC結(jié)構(gòu)更為緊湊.相當(dāng)于一本精裝本書(shū)的大小.操作使用十分方便。PLC的功能不斷增加.將原來(lái)大、中型PLC才有的功能部分移植到小型PLC上。2.向大容量、高速度方向發(fā)展大型PLC采用多微處理系統(tǒng).有的采用了32位微處理器.可同時(shí)進(jìn)行多任務(wù)操作.處理速度提高.特別是增強(qiáng)了過(guò)程控制和數(shù)據(jù)處理功能。另外.存儲(chǔ)榮來(lái)那個(gè)大大增加。3.智能型I/O模塊的發(fā)展智能型I/O模塊是以微處理器和存儲(chǔ)器為基礎(chǔ)的功能部件.它們的CPU與PLC的主CPU并行工作.占用主CPU的時(shí)間很少.有利于提高PLC的掃描速度。4.基于PC的編程軟件取代編程器隨著計(jì)算機(jī)的日益普及.越來(lái)越多的用戶使用基于個(gè)人計(jì)算機(jī)上的編程軟件。編程軟件可以對(duì)PLC控制系統(tǒng)的硬件組態(tài).即設(shè)置硬件的結(jié)構(gòu)和參數(shù).例如設(shè)置各框架各個(gè)插槽上模塊的型號(hào)、模塊的參數(shù)、各串行通行接口的參數(shù)等。5.與個(gè)人計(jì)算機(jī)相比.PLC的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的而不是開(kāi)放的。在硬件方面.各廠家的CPU模塊和I/O模塊互不通用。PLC的編程語(yǔ)言和指令系統(tǒng)的功能和表達(dá)方式也不一致.因此各廠家的可編程控制器互不兼容。為了解決這一問(wèn)題.IEC制定了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中共有5種編程語(yǔ)言.允許編程者在同一程序中使用多種語(yǔ)言.這種編程能夠選擇不同的語(yǔ)言來(lái)適應(yīng)特殊的工作。6.PLC通信的易于化PLC的通信聯(lián)網(wǎng)功能使它與個(gè)人計(jì)算機(jī)的其它智能控制設(shè)備交換數(shù)字信息.使系統(tǒng)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體.實(shí)現(xiàn)分散控制和集中控制。7.組態(tài)軟件與PLC的軟件化個(gè)人計(jì)算機(jī)<PC>的價(jià)格便宜.有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機(jī)交流的功能。8.PLC與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線I/O與PLC可以組成功能強(qiáng)大的、廉價(jià)的DCS系統(tǒng)。9.開(kāi)發(fā)新型特殊功能模塊I/O組建可以提高PLC的智能化、高密集度和增大處理能力。10.CPU的處理速度進(jìn)一步加快目前.PLC的處理速度與計(jì)算機(jī)相比還比較慢.其高的CPU也不過(guò)80486.將來(lái)會(huì)全面用64位的RISC芯片.采用多CPU進(jìn)行處理、分時(shí)處理或分任務(wù)處理方式.將各種模塊智能化.部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化.這樣可使PLC的處理速度達(dá)到納秒級(jí)。1.3PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)PLC是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物.從廣義上講.PLC也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng).只不過(guò)它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的輸入/輸出接口.具有更適用于控制要求的編程語(yǔ)言.具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此.PLC是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī).它的實(shí)際組成與一般微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本相同.也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)PLC的硬件系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)〔如圖1-1、輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)及外部設(shè)備組成。圖1-1PLC的硬件系統(tǒng)PLC的軟件系統(tǒng)PLC的軟件系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)程序和用戶程序。1.4PLC的工作原理PLC的工作原理可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī).其工作原理與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式.CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對(duì)用戶程序的執(zhí)行過(guò)程是CPU的循環(huán)掃描.并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來(lái)完成的。一個(gè)掃描周期〔工作周期主要分為以下幾個(gè)階段：1.輸入采樣掃描階段這是第一個(gè)集中批處理過(guò)程.在這個(gè)階段中.PLC按順序逐個(gè)采集所有輸入端子上的信號(hào).不論輸入端子上是否接線.CPU順序讀取全部輸入端.將所有采集到的一批輸入信號(hào)寫(xiě)到輸入映像寄存器中.在當(dāng)前的掃描周期內(nèi).用戶程序用到的輸入信號(hào)的狀態(tài)〔ON或OFF均從輸入映像寄存器中去讀取.不管此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)是否變化。即使此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化.也只能在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取.對(duì)于這種采集輸入信號(hào)的批處理.雖然嚴(yán)格上說(shuō)每個(gè)信號(hào)被采集的時(shí)間有先有后.但由于PLC的掃描周期很短.這個(gè)差異對(duì)一般工程應(yīng)用可忽略.所以可以認(rèn)為這些采集到的輸入信息是同時(shí)的。2.執(zhí)行用戶程序掃描階段是第二個(gè)集中批處理過(guò)程.在執(zhí)行用戶程序階段.CPU對(duì)用戶程序按順序進(jìn)行掃描。如果程序用梯形圖表示.則總是按先上后下、從左至右的順序進(jìn)行掃描.每掃描到一條指令.所需要的輸入信息的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取.而不是直接使用現(xiàn)場(chǎng)的立即輸入信號(hào)。對(duì)其他信息.則是從PLC的元件映像寄存器中去讀取.在執(zhí)行用戶程序中.每一次運(yùn)算的中間結(jié)果都立即寫(xiě)入元件映像寄存器中.對(duì)輸出繼電器的掃描結(jié)果.也不是馬上去驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載.而是將其結(jié)果寫(xiě)入到輸出映像寄存器中。在此階段.允許對(duì)數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進(jìn)行處理.在掃描周期的各個(gè)部分.均可對(duì)中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。在這個(gè)階段.除了輸入映像寄存器外.各個(gè)元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而不斷變化的。3.輸出刷新掃描階段這是第三個(gè)集中批處理過(guò)程.當(dāng)CPU對(duì)全部用戶程序掃描結(jié)束后.將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時(shí)送到輸出鎖存器中.再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅(qū)動(dòng)各輸出繼電器所帶的負(fù)載。在輸出刷新階段結(jié)束后.CPU進(jìn)入下一個(gè)掃描周期.重新執(zhí)行輸入采樣.周而復(fù)始。第二章監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能2．1監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)界面。其中一臺(tái)為主站.完成全部系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、過(guò)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄；另一臺(tái)作為從站.以主站為依托.主管后配料系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)定、過(guò)程監(jiān)控。主站直接同西門子S7—300PLC系統(tǒng)、前配料秤自動(dòng)控制儀表和后配料秤相通信。前配料監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采用密封型接線盒.防塵、防潮.可確保信號(hào)傳輸可靠。前配料秤儀表采用專用工業(yè)過(guò)程控制儀.通過(guò)RS一485總線與中控室實(shí)現(xiàn)通信.既可獨(dú)立控制.又可實(shí)現(xiàn)PLC聯(lián)機(jī)控制。各閥位及卸料器位置信號(hào)檢測(cè)采用霍爾傳感器.具有無(wú)觸點(diǎn)、抗干擾、抗粉塵、耐潮濕的特點(diǎn)。料倉(cāng)倉(cāng)位采用重錘式料位計(jì).可實(shí)現(xiàn)連續(xù)倉(cāng)位檢測(cè)。后配料監(jiān)控系統(tǒng)主秤采用高精度配料皮帶秤.附料采用減量秤〔失重秤.非離子泵、香精泵、流量檢測(cè)采用間接方式.即通過(guò)壓力變送器實(shí)時(shí)檢測(cè)管道壓力.由壓力變化判斷出料口、進(jìn)料口是否堵塞。2.2監(jiān)控系統(tǒng)的功能監(jiān)控系統(tǒng)具有人機(jī)交互、通訊、顯示及存儲(chǔ)、打印等功能.并具有數(shù)據(jù)、圖形顯示.狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)輸入、信息存儲(chǔ)等各種有關(guān)操作的功能畫(huà)面。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)視、模擬顯示工藝流程、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄查閱、系統(tǒng)操作員權(quán)限設(shè)定、工藝參數(shù)設(shè)定、設(shè)置運(yùn)行過(guò)程事件報(bào)警及手動(dòng)與自動(dòng)控制切換。監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)控制儀表實(shí)時(shí)顯示流量、載荷、累計(jì)值、溫度等。溫度指示通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)溫度顯示儀表、壓力指示通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓力顯示儀表及電機(jī)的電流經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表遠(yuǎn)傳至中控室集中顯示。變頻器調(diào)節(jié)配備自動(dòng)切換開(kāi)關(guān).與主控計(jì)算機(jī)通訊。監(jiān)控系統(tǒng)控制過(guò)程3．1前配料監(jiān)控系統(tǒng)的控制過(guò)程3．1．1自動(dòng)稱料自動(dòng)稱料控制單元主要為l0臺(tái)稱重控制儀表.PLC作為輔助控制系統(tǒng).計(jì)算機(jī)人機(jī)界面顯示配比參數(shù)〔配方及監(jiān)控記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在自動(dòng)控制方式下.單擊前配工藝畫(huà)面中自動(dòng)配料"啟動(dòng)"按鈕.或前配控制柜"啟動(dòng)"按鈕.稱重控制儀表就按設(shè)定好的配方打開(kāi)10臺(tái)秤的稱料閥。如果系統(tǒng)檢測(cè)到某臺(tái)秤配料閥未關(guān).會(huì)發(fā)生報(bào)警并進(jìn)入暫停狀態(tài)。每臺(tái)秤根據(jù)稱料快慢設(shè)有提前量.當(dāng)控制儀表檢測(cè)到秤稱料重量達(dá)到設(shè)定值時(shí).會(huì)減去提前量.控制儀表則關(guān)閉進(jìn)料閥。提前量可人為修正或自動(dòng)修正.使控制儀表控制配料秤每次配料精度達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)值。3．1．2自動(dòng)配料自動(dòng)配料是將已經(jīng)稱好的原料按一定的順序投放到攪拌鍋中.同時(shí)開(kāi)啟攪拌和加熱。這一控制過(guò)程由溫控儀表與PLC共同完成。溫控儀表控制溫度上限.加熱由PLC控制完成。自動(dòng)配料有固定順序和可編程序兩種控制方式。在固定順序方式下.各種原料的放料順序是固定的.不可改變。在可編程序方式下.各種原料的放料順序可根據(jù)配方在人機(jī)界面上人為沒(méi)定。3．3監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警控制過(guò)程3．3．1報(bào)警事件自動(dòng)稱料開(kāi)始時(shí).如果某個(gè)放料閥未關(guān).或系統(tǒng)檢測(cè)不到放料閥關(guān)閉信號(hào).系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警聲響.暫停稱重儀表的稱料過(guò)程.并使運(yùn)行指示燈閃爍。出現(xiàn)報(bào)警.自動(dòng)放料不會(huì)進(jìn)行.待消除故障或認(rèn)為產(chǎn)生的報(bào)警原因不影響放料.按復(fù)位按鈕后.再按"放料"按鈕.則繼續(xù)放料。切換報(bào)警自動(dòng)放料開(kāi)始時(shí).系統(tǒng)首先檢查每種原料切換是否到位.如果切換不到位或切換不一致.報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)始報(bào)警.自動(dòng)放料就不能進(jìn)行。通過(guò)檢查.認(rèn)為可以放料.按復(fù)位按鈕后.再按"放料"按鈕.則開(kāi)始放料。配料鍋滿報(bào)警如果配料鍋中已配原料漿未放出.仍往該鍋放料.產(chǎn)生報(bào)警信號(hào).自動(dòng)放料就不能啟動(dòng)。待檢查確認(rèn)可以放料.按復(fù)位按鈕.再按"放料"按鈕.則開(kāi)始進(jìn)行自動(dòng)放料。急停稱料過(guò)程中.由于緊急情況需要停止稱料.按下自鎖"稱料急停"按鈕.各個(gè)秤的進(jìn)料閥就全部關(guān)閉.停止稱料。需要重新開(kāi)始稱料時(shí).旋起"急停"按鈕.再按"啟動(dòng)"按鈕.則重新開(kāi)始稱料。自動(dòng)放料時(shí).按一下"放料急停"按鈕.系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉所有放料閥.停止放料、攪拌和輸送。自動(dòng)配料前后工藝4.1前配工藝前配工藝流程界面中可以實(shí)時(shí)顯示前配料秤的瞬時(shí)流量、配方比例、稱料配料狀態(tài)、料位以及閥門關(guān)閉信號(hào)、鍋的溫度、電機(jī)電流等。在界面上還有其他一些操作.如自動(dòng)／手動(dòng)控制按鈕、自動(dòng)稱料的單次和連續(xù)切換按鈕、物料按鈕及復(fù)位按鈕等。4.2后配工藝后配工藝流程界面可以實(shí)時(shí)顯示基粉秤、輔料秤、失重秤的流量、累積值、重量.顯示基粉秤的載荷、預(yù)混器電流、卸料器狀態(tài)、非離子瞬時(shí)流量、香精瞬時(shí)流量等。在界面上還可以進(jìn)行一些按鈕控制操作.如失重秤的運(yùn)行與停止、頻率調(diào)節(jié)、手動(dòng)與自動(dòng)轉(zhuǎn)換.以及幾種物料的配比設(shè)定等。第五章配料系統(tǒng)5.1控制要求系統(tǒng)啟動(dòng)后.配料裝置能自動(dòng)識(shí)別貨車到位情況和能夠自動(dòng)對(duì)貨車進(jìn)行配料.當(dāng)車裝滿時(shí).配料系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉。5.2輸入輸出列表5.3自動(dòng)配料系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)面板圖5.4工作過(guò)程5.4.1初始狀態(tài)紅燈L2滅.綠燈L1亮.表明允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料。料斗出料口D2關(guān)閉.若料位傳感器S1置為OFF〔料斗中的物料不滿.進(jìn)料閥開(kāi)啟進(jìn)料〔D4亮。當(dāng)S1置為ON〔料斗中的物料已滿.則停止進(jìn)料〔D4滅。電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3和M4均為OFF。5.4.2裝車控制裝車過(guò)程中.當(dāng)汽車開(kāi)進(jìn)裝車位置時(shí).限位開(kāi)關(guān)SQ1置為ON.紅燈信號(hào)燈L2亮.綠燈L1滅；同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)M4.經(jīng)過(guò)2S后.再啟動(dòng)啟動(dòng)M3.再經(jīng)2S后啟動(dòng)M2.再經(jīng)過(guò)2S最后啟動(dòng)M1.再經(jīng)過(guò)2S后才打開(kāi)出料閥〔D2亮.物料經(jīng)料斗出料。當(dāng)車裝滿時(shí).限位開(kāi)關(guān)SQ2為ON.料斗關(guān)閉.2S后M1停止.M2在M1停止2S后停止.M3在M2停止2S后停止.M4在M3停止2S后最后停止。同時(shí)紅燈L2滅.綠燈L1亮.表明汽車可以開(kāi)走。5.4.3停機(jī)控制按下停止按鈕SB2.自動(dòng)配料裝車的整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行。5.5I/O接線圖5.6系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)圖裝車過(guò)程5.6.2故障檢測(cè)5.7PLC指令表5.8PLC控制梯形圖5.9傳送系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)啟動(dòng)后.配料裝置能自動(dòng)識(shí)別貨車到位情況和能夠自動(dòng)對(duì)貨車進(jìn)行配料.當(dāng)車裝滿時(shí).配料系統(tǒng)能自動(dòng)關(guān)閉。紅燈L2滅.綠燈L1亮.表明允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料。料斗出料口D2關(guān)閉.若料位傳感器S1置為OOF〔料斗中的物料已滿.則停止進(jìn)料〔D4亮。當(dāng)S1置為ON〔料斗中的物料已滿.則停止進(jìn)料〔D4滅。電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3和M4均為OFF。裝車過(guò)程中.當(dāng)汽車開(kāi)進(jìn)裝車位置時(shí).限位開(kāi)關(guān)SQ1置為ON.紅燈信號(hào)燈L2亮.綠燈L1滅；同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)M4.經(jīng)過(guò)2S后.再啟動(dòng)啟動(dòng)M3.再經(jīng)2S后啟動(dòng)M2.再經(jīng)過(guò)2S最后啟動(dòng)M1.再經(jīng)過(guò)2S后才打開(kāi)出料閥〔D2亮.物料經(jīng)料斗出料。當(dāng)車裝滿時(shí).限位開(kāi)關(guān)SQ2為ON.料斗關(guān)閉.2S后M1停止.M2在M1停止2S后停止.M3在M2停止2S后停止.M4在M3停止2S后最后停止。同時(shí)紅燈L2滅.綠燈L1亮.表明汽車可以開(kāi)走。停機(jī)控制時(shí)按下停止按鈕SB2.自動(dòng)配料裝車的整個(gè)系統(tǒng)終止運(yùn)行.料斗關(guān)閉.2S后M1停止.M2在M1停止2S后停止.M3在M2停止2S后停止.M4在M3停止2S后最后停止。此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)完全停止。當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí).該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止.料斗出料口關(guān)閉.而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待運(yùn)完后才停止。例如M1故障.M1.立即停.料斗出料口D2關(guān)閉.經(jīng)過(guò)2秒延遲.M2停。在經(jīng)過(guò)2秒.M3停止。經(jīng)過(guò)2秒.M4停。當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí).該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止.該皮帶機(jī)運(yùn)行2秒后停.而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待料運(yùn)完后才停止。結(jié)語(yǔ)自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、功能齊全、投資低、升級(jí)方便等特點(diǎn).采用全漢化操作界面.在線組態(tài).形象直觀.易于操作。監(jiān)控系統(tǒng)提供了較完善的系統(tǒng)運(yùn)行信息和產(chǎn)品信息.為