基于PLC和工控机的给料称重系统设计_Word.doc

基于PLC和工控机的给料称重系统设计 课程：plc课程设计 系部：电气工程系 班级：XX电气X班 组员： XXXXXXXX 指导教师：XXXXXXXXX 院校：XXXXXXXXXX 2013.10.8~11.1 目 录 引言……………………………………………………………………………………3 一、实习过程…………………………………………………………………………4 1、玻璃配料工艺分析………………………………………………………………..4 2、玻璃配料系统的组成设计………………………………………………………..4 3、称重系统设计……………………………………………………………………..4 4、电振机给料系统设计……………………………………………………………..6 5、显示系统设计……………………………………………………………………..7 6、配料系统控制软件设计…………………………………………………………..7 1）加料过程控制流程………………………………………………………………..8 2）排料过程控制流程………………………………………………………………..9 3）上位程序设计……………………………………………………………………..10 二、实习收获………………………………………………………………………..11 1 引言 在保护材料生产行业，配料通常是将原材料按某种比例均匀混合在一起，用以形成一种新的材料，因此配料是这类行业生产的重要组成部分。在生产过程中，各种原料要严格按比例进行均匀混合，就必须靠配料机械来完成，目前工厂一般使用两种方法，第一种方法采用人工称重，然后将成比例的各种原材料同时放入配料机中搅拌。另一种方法是自动称重，自动搅拌。由于很多原始材料为粉状或颗粒，人工配料时，人体容易吸入粉尘等杂物，导致职业病出现，增加了生产风险和劳动力成本，同时配料品种繁多，数量巨大，因此人工配料难以现场管理，很容易出现误配，不但质量难以保证，同时也增加了管理成本。为了保证产品质量，提高生产效率，要求采用准确、可靠的自动配料系统。 基于PLC、工控机和称重仪表的配料系统在河南西峡保护材料集团现有的配料系统中，工人首先将材料运送到称重车间，称重完之后，再将材料手动送到配料机上进行配料，称重车间使用了杭州四方的称重仪表进行称重，通过RS232口和工控主机相连，位于中控室的工控主机负责记录称重结果，显示称重数据，同时，控制人员可以在中控室通过控制电路手动控制配料过程的起停。这种方式效率低下，同时，主机上运行的是C语言开发的DOS程序[ 1]，可扩性差，人机交互困难，不能完成自动配料的所有要求。为了提高生产率，降低成本，需要采用全自动配料系统。新系统采用主从式结构。以工控机为上位主机，以西门子PLC[ 2]、变频器和称重仪表为下位从机。主机处于主导地位，实现对各从机的通信管理和控制，将工控机的RS-232异步通信口经电平转换后与PLC相连，形成上、下位机通信的一个物理通道；将主机的另一RS-232口和称重仪表的通信口相连，构成第二个物理通道。上位机采用轮询方式，逐个与从站通信。上位机把任务规划的结果传送给产品与应用PLC，在PLC进行控制的过程中，上位机使用上位机连接命令监视下位机的运行状态和数据区内容，PLC的内部状态以及称重仪表的实时数据，在上位机上显示。总体上讲，系统具有如下功能：①全自动配料，在设定好配方之后，系统自动按照配方称重配料，无需操作人员干预；②具有报表功能，可以产生日报表，实时报表和月报表、年报表等；③动态增加和修改报表，系统通过设定权限，赋予技术人员或操作人员修改，增加配方的权利，同时记录该次修改的日期和操作人员编号；④断电恢复功能，系统能够在突然断电的情况下，恢复断电前的测量记录；⑤局域网共享功能，主机在局域网内可以共享数据，方便车间主管了解工程进度和其他情况。 2.1 系统的组成整个全自动配料混合系统由工控机、PLC、工业称重仪表、变频器、振动电机、混料机、传感器、传送带等部分组成。上位工控机提供人机交互界面，完成控制信息输人、数据管理、进行数据显示、存储、统计和报表等功能，上位机采用IPC810工控机，它的主要工作如下：工控主机首先根据操作人员的指令，读取某个编号的配方，然后，根据配方中配料的比例及先后顺序，PLC发出开始配料的指令，使得PLC能够起动特定的变频器。在配料过程中，工控主机以轮询的方式，一方面实时读取PLC的状态字，了解PLC及PLC下级设备的运行状态；另一方面实时读取安装在配料机上的称重仪表的称重数据，按照配料策略，当称重接近配方中的设定值时，主机向PLC发出停止本次配料的指令。当一个配方上的所有材料都配完后，整个配料，等待操作人员的指令。系统运行过程中，PLC与上位机实时通信，从而保证界面上显示的数据