混凝土拌和生產(chǎn)線自動(dòng)(設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū))(共45頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)混凝土拌和生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師完成日期專心-專注-專業(yè)基于PLC的混凝土拌和生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要:混凝土攪拌站是隨著水泥的誕生而產(chǎn)生和發(fā)展的。它是建筑、橋梁、道路、大壩等工程施工中的必備設(shè)備，它由貯料、配料、攪拌、放料等結(jié)構(gòu)部件組成，是一個(gè)受多環(huán)節(jié)制約的復(fù)雜系統(tǒng)。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度加大，拉動(dòng)了城市商品混凝土的高速發(fā)展，同時(shí)，使混凝土攪拌站有了較大的發(fā)展空間，最初攪拌站僅以單機(jī)的形式出現(xiàn)，混凝土自拌自用，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大規(guī)模的開(kāi)展，產(chǎn)生了很

2、大的商品混凝土市場(chǎng)，攪拌站的需求越來(lái)越大，計(jì)量要求越來(lái)越高，于是出現(xiàn)了各種不同形式帶有計(jì)量裝置的攪拌站，從而產(chǎn)生了現(xiàn)代的混凝土攪拌站。常見(jiàn)的混凝土攪拌站控制方式有繼電器直接控制、PLC和計(jì)算機(jī)結(jié)合以及PLC和配料控制器結(jié)合3種控制方式。采用PLC和配料控制器結(jié)合控制的攪拌站性能可靠、性價(jià)比高，可以保證混凝土的質(zhì)量，提高混凝土生產(chǎn)效率。作為混凝土攪拌站的核心，控制及監(jiān)控程序在計(jì)量精確、控制可靠、管理方便等方面的要求也日益提高。本文針對(duì)PLC和配料控制器結(jié)合控制的攪拌站來(lái)設(shè)計(jì)其控制及監(jiān)控程序設(shè)計(jì)中主要要完成的任務(wù)有系統(tǒng)構(gòu)造、PLC的I/O分配、工作流程圖及PLC程序的編寫(xiě)。關(guān)鍵詞: 混凝土攪拌站；

3、I/O分配；可編程控制器（PLC）；自動(dòng)控制The Control System Design of Concrete Mixing Production LineAbstract: Concrete mixing stations were produced and developed with the birth of cement. It is the construction of the necessary equipment for buildings, bridges, roads, dams and other projects. Its constructed from st

4、orage materials, ingredients, stirring, discharge, and other structural components, and it is a subject to the constraints of the complex multi-link system. As China's economic construction and the rapid development, Comprehensive national strength constantly enhance the state's infrastructu

5、re construction investment increased to boost the city's rapid development of ready-mixed concrete, so that the concrete mixing stations have larger space for development, the initial Mixing station only in the form of stand-alone, self-mix concrete-occupied, with the construction of infrastruct

6、ure facilities for large-scale, a lot of ready-mixed concrete market was developed, the demand for mixing stations are larger and larger, and measures are increasingly demanded, so the mixing stations with various forms of measurement devices were developed, thereby the modern concrete mixing statio

7、n was created. Common concrete mixing stations control ways may be the three kinds: Relay direct control, PLC and computer combination of ingredients and the PLC and controller combination. But PLC controller and a combination of ingredients control of the mixing station is reliable, cost-effective

8、and can ensure the quality of concrete, increase the production efficiency. As the core of concrete mixing stations, The controlling and monitoring program in the measurement precise, reliable control, easy management and other aspects is increasingly demanded. This paper for PLC and the combination

9、 of ingredients controller to control the mixing station will design its controlling and monitoring program. In the main text I must complete a systematic structure, the I / O distribution of PLC and prepare the work flow chart and PLC program.Key words: concrete mixing station; the I / O distributi

10、on; programmable logic controller (PLC); automatic control目 錄基于PLC的混凝土拌和生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 緒 論1.1 選題背景及意義1969年美國(guó)的數(shù)字設(shè)備公司（DEC）成功研制出世界上第一臺(tái)PDP-14型PLC。隨后，在二十世紀(jì)七十至八十年代一直簡(jiǎn)稱為PC。由于到90年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱為PC；可編程序范圍很大，所以美國(guó)AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱為PLC。此后，這項(xiàng)新技術(shù)就迅速發(fā)展起來(lái)，并推動(dòng)了歐洲各國(guó)

11、、日本以及我國(guó)對(duì)可編程序控制器的研制和發(fā)展。可編程序控制器自問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展極為迅速，它已作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)設(shè)備被列入生產(chǎn)中，成為當(dāng)代電控裝置的主導(dǎo)?？删幊绦蚩刂破骺偟陌l(fā)展趨勢(shì)是向高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展，具有可靠性高、功能完善、編程簡(jiǎn)單且直觀，能夠有效地彌補(bǔ)繼電器控制系統(tǒng)的缺陷。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、采礦、鋼鐵化工等行業(yè)。PLC的應(yīng)用在機(jī)械行業(yè)十分重要，它是實(shí)現(xiàn)機(jī)械一體化的重要工具，也是機(jī)械工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)大支柱。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，許多大型的基礎(chǔ)工程及建筑工程相繼開(kāi)工。建設(shè)優(yōu)質(zhì)的工程需要高品質(zhì)的混凝土，而且隨著人們環(huán)保意識(shí)的加

12、強(qiáng)，為了減少城市噪音和污染，交通和建筑管理部門要求施工用的混凝土集中生產(chǎn)和管理。這樣，不僅要求混凝土的配料精度高，而且要求生產(chǎn)速度快，因此，混凝土生產(chǎn)過(guò)程中攪拌設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)日益受到人們的重視。1.2 混凝土攪拌機(jī)的現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析從1903年德國(guó)建造世界上第一座預(yù)拌混凝土攪拌站以來(lái)，商品混凝土作為獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)已有100多年的歷史。目前，德國(guó)、美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家的攪拌站在技術(shù)水平和可靠性方面處于領(lǐng)先地位。國(guó)外生產(chǎn)的攪拌站一般生產(chǎn)率在50m3/ h300m3/h，對(duì)于商品混凝土生產(chǎn)，攪拌站形式應(yīng)用比較普遍，尤其在大型工程中被采用。在“十五”乃至2011年期間，我國(guó)要建設(shè)一大批大型煤礦、油

13、田、電站、機(jī)場(chǎng)、港口、高速鐵路、高等級(jí)公路等重點(diǎn)工程，同時(shí)也要進(jìn)行大量的城市道路、城鎮(zhèn)住宅的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，這都需要大量的混凝土。所以現(xiàn)在正是大力發(fā)展混凝土機(jī)械的大好時(shí)機(jī)，作為“一站三車”中的一站，混凝土攪拌樓(站)占有舉足輕重的地位。2 混凝土攪拌站系統(tǒng)概述2.1 混凝土攪拌站的組成一個(gè)全套的攪拌裝置是由許多臺(tái)主機(jī)和一些輔助設(shè)備組成，它最基本的組成部分有以下五個(gè):運(yùn)輸設(shè)備、料斗設(shè)備、稱量設(shè)備、攪拌設(shè)備和輔助設(shè)備，如圖2-1：圖2-1 混凝土攪拌站示意圖瀝青混凝土拌和生產(chǎn)線是目前道路建設(shè)領(lǐng)域中的重要設(shè)備之一，隨著筑路路面要求的提高，它對(duì)瀝青混凝土拌和質(zhì)量提出更高的要求：1) 系統(tǒng)要求能連續(xù)16H工

14、作；2) 要求瀝青混凝土拌和的油石比精確；3) 要求生產(chǎn)過(guò)程中的每一拌料具有數(shù)據(jù)備查功能。系統(tǒng)根據(jù)工程上瀝青混凝土具體配比要求，由料倉(cāng)將料放入稱料斗稱料，稱料完畢后，按一定順序放入拌缸中攪拌，拌缸攪拌的同時(shí)，料斗又開(kāi)始下一循環(huán)稱料，拌缸中的料經(jīng)過(guò)45S攪拌后，放入小車，并存放到貯料罐。簡(jiǎn)化的控制對(duì)象工作要求見(jiàn)圖2-2所示：系統(tǒng)控制要求分析：系統(tǒng)稱料分三路：石料，石粉和瀝青。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)，若三個(gè)料斗都處于關(guān)門狀態(tài)，三種材料根據(jù)工程配方開(kāi)始稱料：石料稱斗先稱取1#石料，當(dāng)稱量值到，關(guān)閉1#石料倉(cāng)門，接著稱料斗開(kāi)始稱2#石料，稱量值到，關(guān)閉2#石料倉(cāng)門；在稱石料的同時(shí)，粉稱斗和瀝青稱斗也開(kāi)始稱料。粉稱

15、斗稱料過(guò)程與石料類同。而瀝青稱料作了技術(shù)處理：瀝青稱量分兩步進(jìn)行，第一步與石料、石粉同步稱量，稱瀝青所需要量的80%，余下的20%等石料稱料結(jié)束，根據(jù)石料稱量偏差對(duì)瀝青稱量作修正，經(jīng)第二次稱量，實(shí)際加入的瀝青量的百分比為：X石料理論稱量值石料實(shí)際稱量值-石料理論稱量值0.8X+0.2X+ X 式中，X為瀝青量在拌料中的百分比。當(dāng)三種原料稱料結(jié)束，將石料放入拌缸，延時(shí)T1放入瀝青，在延時(shí)T2放入石粉，三個(gè)稱料斗放完料后再次進(jìn)行下一循環(huán)稱料。而拌缸中的料經(jīng)過(guò)攪拌45S后放入小車，由小車將料放入貯料罐中。圖 2-2 生產(chǎn)線稱量控制要求 1）運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸設(shè)備包括骨料運(yùn)輸設(shè)備以及水泵等。一般骨料運(yùn)輸設(shè)備

16、有皮帶機(jī)、拉鏟、抓斗和裝載機(jī)等，其中皮帶機(jī)是攪拌裝置中最常用的骨料運(yùn)輸設(shè)備。 2）料斗設(shè)備料斗設(shè)備由貯料斗、卸料設(shè)備(閘門、給料機(jī)等)和一些其它附屬裝置組成。料斗設(shè)備在生產(chǎn)中起著中間倉(cāng)庫(kù)的作用，用來(lái)平衡生產(chǎn)。在混凝土攪拌裝置中，用料斗設(shè)備配合傳感器稱量進(jìn)行配料。所以，它是工藝設(shè)備的組成部分，并不是大宗物料的貯存場(chǎng)所。3）稱量設(shè)備 稱量配料設(shè)備是混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)重要工藝設(shè)備，它控制著各種混合料的配比。稱量配料的精度對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著很大的影響。因此，精確、高效的稱量設(shè)備不僅能提高生產(chǎn)率，而且是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)混凝土的可靠保證。一套完整的稱量設(shè)備包括貯料斗、給料設(shè)備(閘門或給料機(jī))和稱量設(shè)備等。

17、對(duì)稱量設(shè)備的要求，首先是準(zhǔn)確，其次是快速。稱量的不精確將對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)又要滿足一定的生產(chǎn)率。稱量設(shè)備從構(gòu)造上可分為杠桿秤和電子秤等，其中，杠桿秤已經(jīng)被淘汰。為了適應(yīng)各種不同的物料，秤斗在構(gòu)造上略有不同。骨料秤斗是長(zhǎng)方形的，而水等液體的秤斗是圓形的，斗門設(shè)有橡皮墊，以保證密封。傳感器的裝設(shè)，電子秤的秤斗采用三點(diǎn)懸掛，在每套懸掛裝置的中部各裝有一個(gè)傳感器。 4）攪拌設(shè)備即一般的混凝土攪拌機(jī)，沒(méi)有提升裝置和供水裝置。其設(shè)計(jì)技術(shù)很成熟，在攪拌站設(shè)計(jì)中，一般采用標(biāo)準(zhǔn)攪拌機(jī)。例如，目前國(guó)內(nèi)廠家基本都使用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，此攪拌機(jī)攪拌能力強(qiáng)，攪拌均勻、迅速，生產(chǎn)率高，對(duì)于干硬性、塑性及

18、各種配比的混凝土，均能達(dá)到良好的攪拌效果。2.2 電控系統(tǒng)的構(gòu)成電控系統(tǒng)由PLC、智能元件、傳感器、中間繼電器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，如圖2-3： 圖2-3 電控系統(tǒng)構(gòu)成1、PLC采用日本三菱公司的FX系列產(chǎn)品。它是種高性能小型可編程控制器。2、智能元件主要是指集顯示、變送和控制于一體的配料控制器。它有一個(gè)05V的模擬輸出接口板。3、傳感器主要包括稱重傳感器和行程開(kāi)關(guān)等。 4、執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括骨料放料電磁法閥、添加劑放料電磁閥、攪拌電機(jī)等。2.3 PLC控制系統(tǒng)的組成PLC控制系統(tǒng)主要由硬件部分和軟件部分組成。(1)硬件部分PLC控制系統(tǒng)的硬件部分不僅包括符合系統(tǒng)控制要求的PLC機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、輸入輸

19、出模塊、電源模塊、通信模塊、模擬量輸入輸出模塊和其他特殊功能模塊等，還包括合適的外圍裝置，如輸入設(shè)備(按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等)、輸出設(shè)備(接觸器、繼電器等)和執(zhí)行裝置控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(電機(jī)、水泵、閥門等)。(2)軟件部分PLC控制系統(tǒng)軟件部分包括對(duì)IO地址、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的使用和分配，根據(jù)要求設(shè)計(jì)的PLC控制程序及人機(jī)界面等。3 混凝土攪拌站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則及步驟PLC控制系統(tǒng)是為現(xiàn)場(chǎng)工藝控制服務(wù)的，為實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：(1) 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。(2)

20、在滿足控制要求的前提下，使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維護(hù)方便。(3) 要考慮PLC控制系統(tǒng)未來(lái)的可擴(kuò)展性。(4) 控制系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)力求簡(jiǎn)單、實(shí)用，操作、維護(hù)、檢修方便，安全可靠。圖3-1為PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟，具體分析如下：(1)分析控制要求：在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)之前，要深入了解分析被控對(duì)象的工藝要求和控制要求，設(shè)計(jì)出令人滿意的控制系統(tǒng)。(2)確定輸入輸出設(shè)備：根據(jù)控制要求選擇合適的輸入設(shè)備(控制按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等)和輸出設(shè)備(接觸器、繼電器等)，并確定PLC所需的IO點(diǎn)數(shù)。(3)選擇合適的PLC：根據(jù)所需的IO點(diǎn)數(shù)和具體PLC控制系統(tǒng)的功能要求，選擇類型合適的PLC，需要考慮PLC

21、的機(jī)型、存儲(chǔ)容量、電源模塊和其他功能模塊等。(4)IO分配：規(guī)定PLC的端子和輸入輸出設(shè)備之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制出端子的連接圖。(5)PLC程序設(shè)計(jì)：根據(jù)控制對(duì)象和控制要求對(duì)PLC進(jìn)行編程。在PLC程序設(shè)計(jì)階段一般先畫(huà)出程序流程圖，再編寫(xiě)程序。(6)模擬調(diào)試：可以用按鈕、開(kāi)關(guān)來(lái)模擬數(shù)字量，用電壓源和電流源來(lái)代替模擬量，對(duì)程序反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足控制要求。(7)現(xiàn)場(chǎng)安裝與配線：將輸入輸出設(shè)備與PLC之間的連線接好。(8)聯(lián)機(jī)調(diào)試：將PLC程序與現(xiàn)場(chǎng)的輸入輸出設(shè)備一起進(jìn)行調(diào)試，解決發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，使系統(tǒng)滿足控制要求。(9)整理技術(shù)文檔：要整理的技術(shù)文檔包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、IO接線原理圖、程序清單、元器件

22、明細(xì)表、使用說(shuō)明書(shū)等。圖3-1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟示意圖3.2 PLC的工作原理圖3-2 PLC循環(huán)掃描工作方式這個(gè)工作過(guò)程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。全過(guò)程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。 輸入處理： 輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映像寄存器。在此輸入映像寄存器被刷新接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時(shí)，輸入映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，其映像寄存器的內(nèi)容也不發(fā)生變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。 程序執(zhí)行： 根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先

23、上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器讀出對(duì)應(yīng)映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中，對(duì)每個(gè)器件而言，器件映像寄存器中所寄存的內(nèi)容，會(huì)隨著程序執(zhí)行過(guò)程而變化。 程序處理： 程序執(zhí)行完以后，將輸出映像寄存器，即器件映像寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 PLC的掃描既可按固定的順序進(jìn)行，也可按

24、用戶程序所指定的可變順序進(jìn)行。這不僅因?yàn)橛械某绦虿恍枰繏呙枰淮尉蛨?zhí)行一次，而目也因?yàn)樵谝恍┐笙到y(tǒng)中需要處理的I/O點(diǎn)數(shù)多，通過(guò)安排不同的組織模塊，采用分時(shí)分批掃描的執(zhí)行方法，可縮短循環(huán)掃描的周期和提高控制的實(shí)時(shí)響應(yīng)性。 循環(huán)掃描的工作方式是PLC的一大特點(diǎn)，也可以說(shuō)PLC是“串行”工作的，這和傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質(zhì)的區(qū)別。PLC的串行工作方式避免了繼電器控制系統(tǒng)中觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)和時(shí)序失配的問(wèn)題。 由于PLC是掃描工作過(guò)程，在程序執(zhí)行階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)映像寄存器的內(nèi)容也不會(huì)變化，要等到下一周期的輸入處理階段才能改變。暫存在輸出映像寄存器中的輸出信號(hào)，等到一個(gè)循環(huán)周期結(jié)束，

25、CPU集中將這些輸出信號(hào)全部輸送給輸出鎖存器。由此可以看出，全部輸入輸出狀態(tài)的改變需要一個(gè)掃描周期。換言之，輸入輸出的狀態(tài)保持一個(gè)掃描周期。掃描周期是PLC一個(gè)很重要的指標(biāo)，小型PLC的掃描周期一般為十幾毫秒到幾十毫秒。PLC的掃描時(shí)間取決于掃描速度和用戶程序長(zhǎng)短。毫秒級(jí)的掃描時(shí)間對(duì)于一般工業(yè)設(shè)備通常是可以接受的，PLC的響應(yīng)滯后是允許的。但是對(duì)某些I/O快速響應(yīng)的設(shè)備，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施。如選用高速CPU，提高掃描速度，采用快速響應(yīng)模塊、高速計(jì)數(shù)模塊以及不同的中斷處理等措施減少滯后時(shí)間。影響I/O滯后的主要原因有:輸入濾波器的慣性；輸出繼電器接點(diǎn)的慣性；程序執(zhí)行的時(shí)間；程序設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)母郊佑绊?/p>

26、等。3.3可編程控制器的選用進(jìn)行PLC選型時(shí)，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:I/O點(diǎn)數(shù)問(wèn)題，I/O類型問(wèn)題，聯(lián)網(wǎng)通信問(wèn)題，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間問(wèn)題，可靠性問(wèn)題，程序存貯器問(wèn)題。 確定PLC的型號(hào)以后，就必須對(duì)各種模塊進(jìn)行選型，開(kāi)關(guān)量模塊的選型主要涉及到如下幾個(gè)問(wèn)題:外部接線方式問(wèn)題，點(diǎn)數(shù)問(wèn)題，開(kāi)關(guān)量輸入模塊，開(kāi)關(guān)量輸出模塊。本項(xiàng)目選擇了日本三菱公司FX中檔可編程控制器，并配置FX-4AD（四通道12位A/D轉(zhuǎn)換模塊），而12位的A/D轉(zhuǎn)換器可使石料稱量分辨率達(dá)0.5kg，以滿足系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)。模擬輸入量包括石粉、石料、瀝青等重量。3.4 稱量系統(tǒng)模擬量采集3.4.1模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊的作用是將傳

27、感器輸出的標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的數(shù)字量信號(hào)。工業(yè)控制中，某些輸入量（如壓力、溫度、流量等）是模擬量，某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如伺服電動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥、記錄儀等）要求PLC輸出模擬量信號(hào)，而PLC的CPU只能處理數(shù)字量；傳感器和變送器的模擬量為標(biāo)準(zhǔn)的電流或電壓，如420mA,15V,010V，PLC可有A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；帶正負(fù)號(hào)的電流或電壓信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換后用二進(jìn)制的原碼或補(bǔ)碼表示。模擬量I/O模塊的主要任務(wù)是完成A/D轉(zhuǎn)換，可以是單獨(dú)的A/D轉(zhuǎn)換，如模擬量輸入模塊FX4AD。表3-1 FX-4AD技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目電壓輸入電流輸入4通道模擬量輸入。通過(guò)輸入端子變換可選電壓或電流模擬量輸入

28、范圍DC-10+10V（輸入電阻200k）絕對(duì)最大輸入15VDC-20+20mA（輸入電阻250）絕對(duì)最大輸入32mA數(shù)字量輸出范圍帶符號(hào)位的12位二進(jìn)制（有效數(shù)位11位）數(shù)值范圍-2048+2047分辨率5mV（10V1/2000）20A（20mA1/1000）綜合精確度1%(滿量程0V10V)1%(滿量程4mA20mA)轉(zhuǎn)換速度每通道15ms（高速轉(zhuǎn)換方式時(shí)為每通道6ms）隔離方式模擬量與數(shù)字量間用光電隔離。從基本單元來(lái)的電源經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器隔離。各輸入端子間不隔離模擬量用電量DC 24（110%）V， 50mAI/O占有點(diǎn)數(shù)程序上為8點(diǎn)（計(jì)輸入或輸出點(diǎn)均可），有PLC供電的消耗功率為5

29、V 30mAFX-4AD為4通道12位AD轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)外部連接方法及PLC指令，可選擇電壓輸入或電流輸入，是一種具有高精確度的輸入模塊。通過(guò)簡(jiǎn)易的調(diào)整或根據(jù)PLC的指令可改變模擬量輸入的范圍。瞬時(shí)值和設(shè)定值等數(shù)據(jù)的讀出和寫(xiě)入用FROMTO指令進(jìn)行。本設(shè)計(jì)中設(shè)置CH1，CH2，CH3為電壓輸入狀態(tài)。3.4.2緩沖寄存器BFM的分配表3-2 FX-4AD模塊BFM分配表BFM內(nèi)容*#0通道初始化 缺省設(shè)定值=H 0000，BFM#0中寫(xiě)入4位16進(jìn)制數(shù)分別設(shè)定4個(gè)通道工作方式*#1通道1平均取樣次數(shù)設(shè)定14096， 缺省值=8，設(shè)定值超出范圍按缺省值8處理*#2通道2*#3通道3*#4通道4#5

30、通道1存放各通道經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量平均值，數(shù)據(jù)由FROM指令讀取#6通道2#7通道3#8通道4#9通道1存放各通道當(dāng)前A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，數(shù)據(jù)由FROM指令讀取#10通道2#11通道3#12通道4#13#19不能使用*#20重置為缺省設(shè)定值 缺省設(shè)定值=H 0000，若BFM#20=1，設(shè)定值均恢復(fù)到缺省設(shè)定值，若BFM#20=0，設(shè)定值不改變*#21零點(diǎn)0和增益G調(diào)整 ，缺省設(shè)定值b1,b0=0,1（允許）；b1,b0=1,0 ( 禁止 )*#22零點(diǎn)、增益調(diào)整b7b6b5b4b3b2b1b0G4O4G3O3G2O2G1O1*#23零點(diǎn)值：缺省設(shè)定值=0，調(diào)整值以5mV/20uA為步距。零

31、點(diǎn)：數(shù)字量輸出為0時(shí)的是輸入值*#24增益值：缺省設(shè)定值=5000，調(diào)整值以5mV/20uA為步距。增益：數(shù)字量輸出為+1000時(shí)的是輸入值*#25*#28空置*#29出錯(cuò)信息*#30特殊功能模塊識(shí)別碼，用FROM指令讀入，F(xiàn)X-4AD的識(shí)別碼為：K2010*#31不能使用特殊功能模塊FX-4AD的緩沖寄存器BFM，由32個(gè)16位的寄存器組成，編號(hào)為BFM#0#31。FX-4AD的BFM：（1）BFM#0，寫(xiě)入十六進(jìn)制4位數(shù)字H0000，使各通道初始化，最低位數(shù)字控制通道1，最高位控制通道4；各位數(shù)字意義：0：設(shè)定輸入范圍-10+10V；1：設(shè)定輸入范圍+4+20mA；2：設(shè)定輸入范圍-20+

32、20mA； 3：關(guān)閉該通道。（2） BFM#29中各位的狀態(tài)是FX-4AD運(yùn)行正常否的信息，如：b2=0,表示DC24V電源正常，b2=1則電源有故障。用FROM指令讀取BFM#29，可作響應(yīng)處理。（3）BFM#30中存放特殊功能模塊的識(shí)別碼，PLC用FROM指令讀入，F(xiàn)X-4AD識(shí)別碼為K2010，用戶可在程序中利用識(shí)別碼，在傳送數(shù)據(jù)前先確認(rèn)模塊。本設(shè)計(jì)選用了FX2N-48MR PLC，其程序容量為8K步，I/O點(diǎn)數(shù)為256個(gè)。表3-3 FX2N-48MR PLC基本單元類型型號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)電源類型基本單元FX2N-48MR（S、T）2424AC100-240V或DC24V3.5 I/O

33、分配本系統(tǒng)需要配置的I/O點(diǎn)如下:表3-4 混凝土稱量系統(tǒng)輸入/輸出和內(nèi)部元件地址表輸入功能輸出功能S狀態(tài)功能數(shù)據(jù)寄存器功能計(jì)時(shí)器功能X1石料秤斗開(kāi)限位Y1石料1倉(cāng)開(kāi)/關(guān)S0初始化設(shè)置DM1存石料1數(shù)據(jù)T1計(jì)1#石料重量延時(shí)X2石料秤斗關(guān)限位Y2石料2倉(cāng)開(kāi)/關(guān)S11稱石料1DM2存石料1+2數(shù)據(jù)T2計(jì)1+2#石料延時(shí)X3瀝青秤斗開(kāi)限位Y3瀝青倉(cāng)開(kāi)/關(guān)S12稱石料2DM3存瀝青數(shù)據(jù)T3石料斗關(guān)門延時(shí)X4瀝青秤斗關(guān)限位Y4石粉倉(cāng)開(kāi)/關(guān)S13計(jì)算瀝青修正DM4存石粉數(shù)據(jù)T4計(jì)實(shí)際瀝青重量延時(shí)X5石粉秤斗開(kāi)限位Y5石料秤斗開(kāi)S14開(kāi)石料秤斗DM10存CH1石料值T5放石粉延時(shí)X6石粉秤斗關(guān)限位Y6石料

34、秤斗關(guān)S15關(guān)石料秤斗DM11存CH2瀝青值T6計(jì)石粉重量延時(shí)X7I/O連續(xù)單調(diào)Y7瀝青秤斗開(kāi)S16稱80%瀝青DM12存CH3石粉值T7石粉斗關(guān)門延時(shí)X10啟動(dòng)Y10瀝青秤斗關(guān)S17補(bǔ)稱瀝青DM13中間值T8拌和時(shí)間 續(xù)表3-4X11拌缸關(guān)門Y11石粉秤斗開(kāi)S18開(kāi)瀝青秤斗DM14存A/D識(shí)別碼T9拌缸放料時(shí)間X12小車前行限位Y12石粉秤斗關(guān)S19關(guān)瀝青秤斗DM20存石料1給定值T10小車卸料時(shí)間X13小車后行限位Y13拌和機(jī)拌和S20稱粉DM21存石料1+2給定值Y14拌缸放料S21開(kāi)粉秤斗DM22存80%瀝青給定值Y15小車前行S22關(guān)粉秤斗DM23存100%瀝青給定值Y16小車卸料S

35、32拌和機(jī)拌和DM24存石粉給定值Y17小車后行S33拌缸放料S34小車前行S35小車卸料S36小車后行圖3-3 PLC外部接線圖根據(jù)I/O分配表設(shè)計(jì)的控制面板簡(jiǎn)圖如圖3-4所示：圖3-4 控制面板圖主電路原理圖：本設(shè)計(jì)中小車前行及后行靠電機(jī)控制，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)是借助正反接觸器改變定子繞組相序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖中KM1為電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器線圈，即小車前行接觸器，KM2為電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器線圈，即小車后行接觸器。接觸器KM1，KM2是靠PLC來(lái)驅(qū)動(dòng)的。QS為刀開(kāi)關(guān)，F(xiàn)U為三相熔斷器，F(xiàn)R為熱繼電器，M為電動(dòng)機(jī)。圖3-5 小車控制電路圖圖3-6 PLC控制程序流程圖4 混凝土攪拌站PLC程序設(shè)計(jì)4.1 混凝土攪拌

36、站PLC程序設(shè)計(jì)思想 為了使PLC完成混凝土攪拌站整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)控制功能，PLC需要采集各秤的重量信號(hào)及其它傳感器和行程開(kāi)關(guān)提供的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，并對(duì)此進(jìn)行處理后，輸出對(duì)電磁閥、電動(dòng)機(jī)等各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，其具體細(xì)節(jié)如下:1)石料斗秤、石粉斗秤、瀝青斗秤等由稱重傳感器感應(yīng)的信號(hào)分別經(jīng)稱重變送器進(jìn)入PLC。由于變送器輸出的是并行BCD碼，所以需經(jīng)過(guò)程序轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，存儲(chǔ)在PLC的數(shù)據(jù)寄存器中，然后經(jīng)過(guò)PLC程序處理。2)各秤斗稱量時(shí)，達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止給料。3）在稱石料的同時(shí)，粉稱斗和瀝青稱斗也開(kāi)始稱料。粉稱斗稱料過(guò)程與石料類同。4）瀝青稱量分兩步進(jìn)行，第一步與石料、石粉同步稱量，稱瀝青所需要

37、量的80%，余下的20%等石料稱料結(jié)束，根據(jù)石料稱量偏差對(duì)瀝青稱量作修正。由于整臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)的連續(xù)性較強(qiáng)，控制系統(tǒng)中，每一個(gè)動(dòng)作的前后時(shí)序性都有嚴(yán)格的要求，且到達(dá)某個(gè)狀態(tài)時(shí)，必須保證與這一狀態(tài)有關(guān)的動(dòng)作全部完成才可以進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)，因此必須通過(guò)設(shè)備上安裝的限位開(kāi)關(guān)和傳感器對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。4.2 系統(tǒng)初始化程序及主程序設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中有3種模擬量輸入，使用FX-4AD特殊功能模塊，需要對(duì)FX-4AD的緩沖寄存器BFM進(jìn)行初始化設(shè)置。運(yùn)用FROM進(jìn)行讀指令，TO進(jìn)行寫(xiě)指令。M8000監(jiān)控運(yùn)行，初始化開(kāi)始，先從FX-4AD BFM#30中讀取模塊識(shí)別碼K2010，放入數(shù)字寄存器D14中，再將D

38、14中的內(nèi)容與識(shí)別碼作比較，若相同則M4=1，反之M4=0。M4=1，對(duì)BFM通道進(jìn)行設(shè)定，寫(xiě)參數(shù)H3000到BFM#0中，設(shè)置CH1CH3為電壓輸入，關(guān)閉CH4通道，寫(xiě)平均采樣次數(shù)分別送到BFM#1BFM#3，再?gòu)腇X-4AD BFM#29中讀模塊狀態(tài)信號(hào)b0b15送到M10M25中。若M18=0則轉(zhuǎn)換就緒，M10=0則轉(zhuǎn)換正常，通道CH1CH3的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放到寄存器D10D12中。系統(tǒng)通道設(shè)定及初始化完成后，系統(tǒng)進(jìn)入配料稱量階段。系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕X10按下，X10置1，系統(tǒng)啟動(dòng)，程序進(jìn)入步進(jìn)，S0=1，若石料秤斗關(guān)限位X2，瀝青秤斗關(guān)限位X4，石粉秤斗關(guān)限位X6都置1，系統(tǒng)允許三種配料同時(shí)

39、稱量，小車運(yùn)料也準(zhǔn)備就緒：圖4-1 通道設(shè)定及初始化梯形圖石料稱量過(guò)程分析：石料1的稱量梯形圖如圖，石料1稱量過(guò)程開(kāi)始，步進(jìn)指令S11上跳，輔助繼電器M91接通一個(gè)掃描周期。M91接通，寄存器D1和D2的數(shù)據(jù)清零，其中D1為石料1實(shí)際稱料量數(shù)據(jù)寄存器，D2為石料2實(shí)際稱料量數(shù)據(jù)寄存器。清零后，繼電器Y1置1,1#石料倉(cāng)打開(kāi)，石料斗開(kāi)始稱1#石料，系統(tǒng)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，將A/D CH1采入石料1重量與石料1給定值比較，當(dāng)采入重量大于等于給定值時(shí)，Y1復(fù)位，1#石料倉(cāng)關(guān)閉，1#石料倉(cāng)關(guān)閉后延時(shí)2s，然后將計(jì)入落差的石料1重量值存放于D1寄存器中。此時(shí)石料1稱量過(guò)程完畢，程序進(jìn)入下一工步，即石料2稱量

40、過(guò)程。圖4-2 石料1稱量梯形圖石料2稱量梯形圖如圖，石料2稱料過(guò)程和石料1稱料過(guò)程相似。步進(jìn)指令S12上跳，使M92接通一個(gè)掃描周期，Y2置1,2#石料倉(cāng)打開(kāi)，稱料過(guò)程開(kāi)始，將A/D CH1采入的石料1+石料2重量與石料1+石料2給定值比較，當(dāng)實(shí)際重量大于等于給定值時(shí)，Y2復(fù)位，2#石料倉(cāng)關(guān)閉，關(guān)門后延時(shí)2s，然后將石料1+石料2實(shí)際稱量值存放于D2寄存器中，此時(shí)石料2稱量完畢，這代表著石料稱量結(jié)束，程序進(jìn)入下一工步，即瀝青補(bǔ)稱量計(jì)算過(guò)程。圖4-3 石料2稱量梯形圖在前面說(shuō)到瀝青稱量的計(jì)算方法為：石料實(shí)際稱量值-石料理論稱量值石料理論稱量值X0.8X+0.2X+式中，X為瀝青量在拌料中的百分

41、比。計(jì)算時(shí)需要用PLC功能指令中的四則運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。瀝青稱量計(jì)算開(kāi)始，步進(jìn)指令S13上跳，M93接通一個(gè)掃描周期。M93接通，使用SUB減指令計(jì)算石料實(shí)際值與石料理論稱量值之間的差值，并把差值存放于寄存器D13中，在這里把它們之間的差值記作X，接著使用MUL乘指令計(jì)算X與瀝青給定值之間的乘積，乘積值也存放于D13中，在這里記作Z，在利用DIV除指令計(jì)算Z除以石料給定值，結(jié)果放于D13中，記作Y，最后運(yùn)用ADD加指令計(jì)算瀝青修正值為Y+Y。瀝青修正值計(jì)算完畢，計(jì)算值放在D13中，此時(shí)M1置1，M1為允許瀝青補(bǔ)稱修正量標(biāo)志，允許瀝青斗補(bǔ)稱瀝青。若瀝青和石粉稱量都完成且拌缸門關(guān)好，石料斗準(zhǔn)備放石料到拌

42、缸中。S14上跳，允許瀝青補(bǔ)稱修正標(biāo)志M1復(fù)位。石料斗開(kāi)，放石料到拌缸，石料斗開(kāi)門限位X1動(dòng)作，即X1置1，T3延時(shí)2s動(dòng)作，置S15=1，則S14=0。接著Y5=1，石料關(guān)門，關(guān)門限位動(dòng)作X2=1,到此時(shí)瀝青補(bǔ)稱計(jì)算及放石料過(guò)程結(jié)束。若要系統(tǒng)連續(xù)工作，則X7=1，重復(fù)上述工作。圖4-4 瀝青補(bǔ)稱計(jì)算及放石料過(guò)程梯形圖步進(jìn)指令S16上跳，M94接通一個(gè)掃描周期，稱瀝青開(kāi)始。M94接通，放瀝青稱量值數(shù)據(jù)寄存器D3清零，Y3置1，瀝青倉(cāng)門開(kāi)。瀝青倉(cāng)開(kāi)始放瀝青到瀝青斗中，將A/D CH2采入的瀝青值與80%瀝青給定值比較，當(dāng)稱量值大于等于80%給定值時(shí)，Y3復(fù)位，瀝青倉(cāng)關(guān)門。下降沿使M2接通一個(gè)掃描

43、周期，M2置1，系統(tǒng)將第一次稱量值放入D3寄存器中寄存。此時(shí)若允許瀝青補(bǔ)稱修正量標(biāo)志M1=1，瀝青斗開(kāi)始第二次稱量。步進(jìn)指令S17上跳，使M95接通一個(gè)掃描周期。M95接通，置Y3=1，瀝青倉(cāng)門再次打開(kāi)，開(kāi)始稱瀝青修正量。系統(tǒng)將A/D CH2采入的瀝青稱量值與修正瀝青稱量給定值比較，若稱量值大于等于修正瀝青給定值，Y3復(fù)位，瀝青倉(cāng)門關(guān)閉。關(guān)閉瀝青倉(cāng)門后T4延時(shí)2s，將計(jì)入落差的瀝青重量值放入D3中寄存。此時(shí)瀝青已全部稱量完畢，就等石料放料完畢后放瀝青到拌缸中，即T3=1時(shí)，S18=1。S18上跳，瀝青斗打開(kāi)放瀝青到拌缸中，瀝青斗開(kāi)門限位X3=1，延時(shí)2s允許放石粉。直到石粉斗關(guān)門時(shí)才允許關(guān)瀝青

44、斗，則S19=0,S18=1。S19上跳，Y7=1，瀝青斗關(guān)門。關(guān)門限位到X4=1，若要系統(tǒng)連續(xù)工作則X7=1，重復(fù)瀝青稱量過(guò)程。梯形圖如圖：圖4-5 稱瀝青及補(bǔ)稱瀝青梯形圖步進(jìn)指令S20上跳，使M96接通一個(gè)掃描周期。M96接通，石粉實(shí)際稱料量數(shù)據(jù)寄存器D4清零，接著Y4置1，石粉倉(cāng)門打開(kāi)，開(kāi)始往石粉斗里放石粉。系統(tǒng)將A/D CH3采入的石粉稱量值與石粉稱量給定值比較。當(dāng)稱量值大于等于石粉給定值時(shí)Y4復(fù)位，石粉倉(cāng)門關(guān)。關(guān)石粉倉(cāng)門后T6延時(shí)2s，將計(jì)入落差的石粉重量放入D4寄存器中寄存。等瀝青放料后2s允許石粉放料到拌缸中，則S20=0，S21=1。S21上跳，石粉斗打開(kāi)放石粉到拌缸中。石粉斗

45、開(kāi)門限位到X5=1，T7延時(shí)2s，S22=1，S21=0，程序進(jìn)入下一工步。S22上跳，石粉秤斗關(guān)門。關(guān)門限位到X6=1，若要系統(tǒng)連續(xù)工作則X7=1，重復(fù)石粉稱量過(guò)程。程序如圖：圖4-6 稱石粉梯形圖當(dāng)三種物料都已稱量完畢，且已向拌缸中放料，即S18=1，S21=1時(shí)，S32上跳，拌缸電磁閥得電，拌缸開(kāi)始拌和，拌和45s后，T8置1，程序進(jìn)入下一工步。S33上跳，拌缸放料，放料10s后，T9置1，進(jìn)入下一工步。S34上跳，小車向前運(yùn)行電磁閥得電，小車前行，直到小車前行限位到X12=1，小車停下，程序進(jìn)入下一工步。S35上跳，小車開(kāi)始卸料，小車卸料5s 后T10置1，程序進(jìn)入下一工步。S36上跳

46、，小車向后運(yùn)行電磁閥得電，小車后行，直到后行限位到X13=1，小車停下等待拌缸再次放料。若連續(xù)開(kāi)關(guān)X7=1，重復(fù)上述工作。程序梯形圖如圖：圖4-7 小車送料梯形圖5 組態(tài)軟件選擇5.1 監(jiān)控組態(tài)軟件背景監(jiān)控組態(tài)軟件是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)發(fā)展起來(lái)的。60年代雖然計(jì)算機(jī)開(kāi)始涉足工業(yè)過(guò)程控制，但由于計(jì)算機(jī)技術(shù)人員缺乏工廠儀表和工業(yè)過(guò)程的知識(shí)，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)工業(yè)過(guò)程系統(tǒng)在各行業(yè)的推廣速度比較緩慢。70年代初期，微處理器的出現(xiàn)，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)控制走向成熟。首先，微處理器在提高計(jì)算能力的基礎(chǔ)上，大大降低了計(jì)算機(jī)的硬件成本，縮小了計(jì)算機(jī)的體積，很多從事控制儀表和原來(lái)一直就從事工控計(jì)算機(jī)的公司先后推出了新型控

47、制系統(tǒng)。這一歷史時(shí)期較有代表性的就是1975年美國(guó)Honeywell公司推出的世界上第一套DCS TDC，2000。而隨后的20年間，DCS及其計(jì)算機(jī)控制技術(shù)日趨成熟得到了廣泛應(yīng)用，此時(shí)的DCS己具有較豐富的軟件，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)、組態(tài)軟件、控制軟件、操作站軟件以及其他輔助軟件如通信軟件等。組態(tài)軟件之所以能夠得到用戶和DCS廠商兩方面的認(rèn)可，主要有以下兩個(gè)原因：1)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)日趨穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)處理能力加強(qiáng)且價(jià)格便宜。2)個(gè)人計(jì)算機(jī)的軟件及開(kāi)發(fā)上豐富，使組態(tài)軟件的功能強(qiáng)大開(kāi)發(fā)周期相應(yīng)縮短，軟件升級(jí)和維護(hù)也較方便。5.2 監(jiān)控組態(tài)軟件的特點(diǎn)與功能監(jiān)控組態(tài)軟件與傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件相比，

48、有其自身的特點(diǎn)：1)監(jiān)控組態(tài)軟件最突出的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)多任務(wù)。例如，數(shù)據(jù)采集與輸出，數(shù)據(jù)處理與算法實(shí)現(xiàn)，圖形顯示及人機(jī)對(duì)話，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索，實(shí)時(shí)通訊等多個(gè)任務(wù)要在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)進(jìn)行。2)安全性和可靠性。要求在計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備正常上作的情況下，軟件系統(tǒng)能夠連續(xù)不間斷的安全可靠的工作并兼具故障診斷和故障恢復(fù)功能。監(jiān)控組態(tài)軟件的功能：1)監(jiān)控功能即系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)量和控制功能。2)組態(tài)功能即人機(jī)圖形界面功能。3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能。根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，以及組態(tài)軟件和在工程中的優(yōu)勢(shì)，本課題軟件系統(tǒng)選擇了VB60組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。組態(tài)軟件通常有以下幾方面的功能:(1)強(qiáng)大的畫(huà)面顯示組態(tài)功能。

49、(2)良好的開(kāi)放性。(3)豐富的功能模塊。Visual Basic6.0作為一種可視化開(kāi)發(fā)工具，Windows平臺(tái)先進(jìn)的ActiveX技術(shù)使程序員利用已有的ActiveX控件，編寫(xiě)少量代碼就可實(shí)現(xiàn)三菱FX2N系列PLC本機(jī)串行通信的能力，為得到這個(gè)功能需外擴(kuò)FX232BD或FX485BD通信模塊，其中FX232BD為RS232通信方式，F(xiàn)X485BD為RS485通信方式。5.3 組態(tài)軟件與PLC串行通信組態(tài)軟件通過(guò)串行通信和PLC交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)指令，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。組態(tài)軟件與實(shí)際IO設(shè)備(PLC)的連接和管理是通過(guò)對(duì)邏輯設(shè)備名的管理實(shí)現(xiàn)的，具體講就是每一個(gè)實(shí)際IO設(shè)備都必須

50、在組態(tài)軟件中指定一個(gè)唯一的邏輯名稱，此邏輯設(shè)備名就對(duì)應(yīng)著該IO設(shè)備的生產(chǎn)廠家、實(shí)際設(shè)備名稱、設(shè)備通訊方式、設(shè)備地址、與上位機(jī)的通訊方式等信息內(nèi)容。具體IO設(shè)備與邏輯設(shè)備名是一一對(duì)應(yīng)的，有一個(gè)IO設(shè)備就必須指定一個(gè)唯一的邏輯設(shè)備名，特別是設(shè)備型號(hào)完全相同的多臺(tái)設(shè)備，也要指定不同的邏輯設(shè)備名。PLC通信網(wǎng)絡(luò)的接口通信模塊。PLC的通信模塊用來(lái)完成與別的PLC，其他智能控制設(shè)備或主計(jì)算機(jī)之間的通信。遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)也必須配備相應(yīng)的通信接口模塊。FX通信模塊，包括：功能擴(kuò)展板，適配器和通信模塊。5.3.1可編程序控制器通信與網(wǎng)絡(luò)概述  1.系統(tǒng)組成 計(jì)算機(jī)與PLC集成控制系統(tǒng)由生產(chǎn)系統(tǒng)和非生產(chǎn)

51、系統(tǒng)二部分組成。生產(chǎn)系統(tǒng)主要由微型機(jī)、適配器、PLC、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)儀表等部分組成。非生產(chǎn)系統(tǒng)主要由工藝流程模擬顯示屏、電視監(jiān)視設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)通話設(shè)備、質(zhì)量檢查系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等部分組成。中央控制室負(fù)責(zé)處理來(lái)自生產(chǎn)系統(tǒng)和非生產(chǎn)系統(tǒng)的大量信息。2.系統(tǒng)功能（1）根據(jù)本課題的技術(shù)要求，按照瀝青混凝土添加劑配方的比例，精確地配制生產(chǎn)，并且通過(guò)微型機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。（2）通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。良好的人機(jī)界面，使得操作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的各種工況變化一目了然。（3）通過(guò)微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，質(zhì)量檢查部門可以直接得到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的信息，各管理部門之間也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通

52、信與數(shù)據(jù)共享。5.3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)大部分設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的PLC，然后PLC再通過(guò)串口通信模塊與上位機(jī)組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最后將處理過(guò)的數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。PLC與上位機(jī)組態(tài)軟件進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)可以通過(guò)串口通信存入中央數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)集成。串行通信常用的有三種標(biāo)準(zhǔn)即RS232，RS422和RS485。在本系統(tǒng)中，采用的是RS232遠(yuǎn)程串行通信接口，完成上位機(jī)和PLC以及稱重儀表的串行通信。6 程序調(diào)試6.1 MSCOMM控件程序的設(shè)計(jì)主要采用VB中的MSCOMM控件傳送命令幀，PLC返回的命令幀也是通過(guò)這個(gè)控件返回。1.MSComm控件兩種處理通訊的方式MSCo

53、mm控件提供下列兩種處理通訊的方式：事件驅(qū)動(dòng)方式和查詢方式。本文中的程序主要采用查詢的方式。2.MSComm 控件的常用屬性CommPort 設(shè)置并返回通訊端口號(hào)。 Settings 以字符串的形式設(shè)置并返回波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位。 PortOpen 設(shè)置并返回通訊端口的狀態(tài)，也可以打開(kāi)或關(guān)閉端口。Input 從接收緩沖區(qū)返回和刪除字符。 Output 向傳輸緩沖區(qū)寫(xiě)一個(gè)字符串。6.2 系統(tǒng)初始化程序及主程序設(shè)計(jì)首先，在窗體中添加一個(gè)MSCOMM控件和一個(gè)時(shí)鐘控件Timmer，時(shí)鐘控件用來(lái)處理通信超時(shí)。打開(kāi)“工程”，“部件”，找準(zhǔn)選項(xiàng)，添加MSCOMM控件。圖6-1 窗體圖在窗體中添加MSCOMM控件和Timmer時(shí)鐘控件：圖6-2 界面圖在使用MSCOMM控件之前先要進(jìn)行初始化，建立與串行口的連接。程序如下：Private Sub Form1_Load()MSComm1.Settings = "9