1前言
在中山精量生產制造領域，調料一般是將原料按某類占比勻稱混和在一起，用于產生一種新的原材料，因而調料是這種領域生產制造的關鍵構成部分。在加工過程中，各種各樣原材料要嚴苛按占比開展勻稱混和，就務必靠調料機械設備來進行，現階段加工廠一般應用二種方式，第一種方式選用人力秤重，隨后將成占比的各種各樣原料另外放進配料機中拌和。另一種方式是自動稱重，全自動拌和。因為許多 初始原材料為粉末狀或顆粒，人力調料時，身體非常容易吸進煙塵等臟物，造成 職業(yè)危害出現，提升了生產制造風險性和人力資本成本費，另外調料品種齊全，總數極大，因而人力調料無法施工現場管理，非常容易出現誤配，不僅品質無法確保，另外也提升了管理成本。為了更好地確保產品品質，提升 生產率，規(guī)定選用精確、靠譜的自動配料系統(tǒng)軟件。
2根據PLC、工控電腦和稱重機的自動配料系統(tǒng)
在中山精量目前的自動配料系統(tǒng)中，職工最先將原材料運輸到秤重生產車間，秤重完以后，再將原材料手動式送至配料機上開展調料，秤重生產車間應用了杭州市四方的稱重機開展秤重，根據RS232口和工業(yè)自動化服務器相接，坐落于主控室的工業(yè)自動化服務器承擔紀錄秤重結果，顯示信息秤重數據信息，另外，操縱工作人員能夠在主控室根據控制回路手動式操縱調料全過程的啟停。
這類方法高效率不高，另外，服務器上運作的是C語言開發(fā)設計的DOS程序流程[1]，可擴性差，人機交互技術艱難，不可以進行自動配料的全部規(guī)定。為了更好地提升 生產效率，控制成本，必須選用自動式自動配料系統(tǒng)。
新系統(tǒng)選用主從關系式構造。以工控電腦為上臺服務器，以西門子PLCPLC[2]、軟啟動器和稱重機為上下位從機。服務器處在主導性，完成對各從機的通信管理和操縱，將工控電腦的RS-232異步通信口經脈沖信號變換后與PLC相接，產生上、下位機通訊的一個物理學安全通道;將服務器的另一個RS-232口和稱重機的通訊口相接，組成第二個物理學安全通道。上位機軟件選用輪詢方法，逐一與從站通訊。上位機軟件把每日任務整體規(guī)劃的結果傳輸給PLC，在PLC開展操縱的全過程中，上位機軟件應用上位機軟件聯(lián)接指令監(jiān)控下位機的運作情況和數據信息區(qū)內容，即時載入PLC的內部情況及其稱重機的實時數據，在上位機軟件上顯示信息。
整體上講，系統(tǒng)軟件具備以下作用：
①全自動配料，在設置好秘方以后，系統(tǒng)軟件全自動依照秘方秤重調料，不用實際操作工作人員干涉;
②具備表格作用，能夠造成日報表，即時表格和月報表、年報表等;
③動態(tài)性提升和改動表格，系統(tǒng)軟件根據設置管理權限，授予專業(yè)技術人員或實際操作工作人員改動，提升秘方的支配權，另外紀錄該次改動的時間和實際操作工作人員序號;
④關閉電源修復作用，系統(tǒng)軟件可以在忽然關閉電源的狀況下，修復關閉電源前的精確測量紀錄;
⑤局域網共享作用，服務器在局域網絡內能夠共享資源數據信息，便捷生產車間負責人掌握施工進度和別的狀況。
2.1系統(tǒng)的構成
全部全自動配料混合器由工控電腦、PLC、工業(yè)生產稱重機、軟啟動器、震動電機、混合機、感應器、輸送帶等一部分構成。
上臺工控電腦出示人機交互技術頁面，進行操縱信息內容輸人、數據庫管理、開展數據信息顯示信息、儲存、統(tǒng)計分析和表格等作用，上位機軟件選用IPC810工控電腦，它的關鍵工作中以下：工業(yè)自動化服務器最先依據實際操作工作人員的命令，載入某一序號的秘方，隨后，依據秘方中調料的占比及順序，向PLC傳出剛開始調料的命令，促使PLC可以啟動特殊的軟啟動器。在調料全過程中，工業(yè)自動化服務器以輪詢的方法，一方面即時載入PLC的狀態(tài)字，掌握PLC及PLC下屬機器設備的運作情況;另一方面即時載入安裝在配料機上的稱重機的秤重數據信息，依照調料對策，當秤重貼近秘方中的預設值時，服務器向PLC傳出終止此次調料的命令。當一個秘方上的全部原材料都配完后，全部調料全過程中止，等候實際操作工作人員的命令。
系統(tǒng)軟件運作全過程中，PLC與上位機軟件即時通訊，進而確保頁面上顯示信息的數據信息與當場具體數據信息的一致性，實際操作工作人員在上位機軟件上傳出的系統(tǒng)命令和設置主要參數都能夠即時送至PLC，PLC的關鍵工作中有：①接受上位機軟件推送來的指令，根據軟啟動器操縱震動電機的起、停和速度;②將軟啟動器的運作情況即時載入運行內存數據信息區(qū)，供工控電腦載入;③將本身的各種各樣情況以狀態(tài)字的方式準備好，共工控電腦即時載入。
2.2控制方法及調料全過程
根據對調料全過程的特性開展剖析，獲得調料全過程具備以下特性：
(1)被測目標是單邊的不可逆系統(tǒng)軟件。原材料沒有辦法從配料機中再次返回輸送帶上。
(2)具備顯著的時滯性。當調料做到預設值時，PLC控制電動機終止傳輸原材料，這時候輸送帶上具備一部分原材料沒法收購，因此 系統(tǒng)軟件具備顯著的時滯性。
(3)可控特點是電源開關性的。系統(tǒng)軟件的起、停操縱等全是開關量。
(4)自動配料系統(tǒng)在一切正常工作中區(qū)域內是線形的。
因而，大家考慮到選用迅速、慢速度、提早傳出終止投料命令等控制方法，另外運用PLC的自鎖互鎖技術性保證 調料的順利開展。系統(tǒng)軟件啟動后，工控電腦向PLC傳出剛開始投料數據信號，PLC控制軟啟動器驅動電機開展迅速投料，另外，工業(yè)自動化服務器根據串口通信不斷持續(xù)的載入稱重機的秤重數據信息，當凈重值貼近預設值時，工業(yè)自動化服務器向PLC傳出終止投料的控制代碼，這時，PLC控制軟啟動器開展慢加，根據事前可能出傳輸組織上原材料的殘留，預設值和具體投料的誤差和傳輸組織上原材料的殘留非常時，PLC真實傳出終止命令，該命令由軟啟動器實行，進而操縱電動機關機，關機后傳輸組織上的原材料無殘留，調料精密度符合規(guī)定。步驟如圖所示1所顯示。
自動配料系統(tǒng)軟件
3工業(yè)自動化服務器軟件開發(fā)
工控電腦關鍵進行的每日任務以下：
(1)出示調料全過程的動漫顯示信息。
(2)向PLC傳出控制代碼，載入PLC的運作情況。
(3)載入稱重機上的秤重數據信號，并將秤重值在顯示屏上顯示信息，依據秤重數據信息，向PLC推送命令。
(4)數據庫查詢和表格，儲存調料數據信息，復印表格。
(5)秘方的提升與改動。
(6)調料常見故障輔助警報等別的作用。

3.1調料手機軟件的頁面設計
上臺工控電腦應用龍川橋組態(tài)設計方案工業(yè)觸摸屏，工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)事實上是一種能由客戶依據自身的必須開展二次開發(fā)的開發(fā)軟件服務平臺。我們可以依據加工工藝規(guī)定在該服務平臺上對全部視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)設計出友善的工業(yè)觸摸屏，操作工根據該頁面能夠與當場機器設備開展即時互動。龍川橋手機軟件是HMI/SCADA工控自動化組態(tài)，它出示了一個高寬比一體化、數據可視化的開發(fā)工具。
此軟件具備以下一些特性：
(1)多種多樣通訊作用。龍川橋組態(tài)[3]適用以下通訊作用：
1)適用RS232、RS422、RS485等串口通訊方法，并適用中繼臺、電話撥號、電話輪詢拔號等方法。
2)以太網接口通訊另外適用有線電視以太網接口和無線網絡以太網接口。
3)全部機器設備的驅動軟件均適用GPRS、CDMA、GSM等移動互聯(lián)網規(guī)范。
(2)便捷的開發(fā)設計系統(tǒng)軟件。豐富多彩的部件和控制組成強勁的HMI開發(fā)設計系統(tǒng)軟件;提高的銜接色與漸近色作用，從源頭上解決了許多 類似手機軟件在過多應用銜接色、漸近色時比較嚴重危害界面更新速率和系統(tǒng)軟件運作高效率的難題;更為形式多樣的矢量素材子圖，促使制做工程項目界面更便捷;出示面向對象思想方法，內嵌間接性自變量、中間變量、數據庫查詢自變量，適用自定義函數和自定萊單。
(3)開放式。龍川橋組態(tài)的開放式主要表現在以下好多個層面：
1)適用Excel以VBA的方法瀏覽數據庫查詢。
2)手機軟件為敞開式系統(tǒng)架構，全方位適用DDE，OPC，ODBC/SQL，AcTIveX，DNA規(guī)范。以OLE，COM/DCOM、動態(tài)鏈接庫等形式多樣出示外界瀏覽插口，便于客戶運用各種各樣常見開發(fā)環(huán)境(如：VC++、VB等)開展深層次的二次開發(fā)。
3)龍川橋組態(tài)I/O驅動軟件的系統(tǒng)架構為敞開式構造，其插口一部分源碼徹底公布，客戶能夠自主開發(fā)的驅動軟件。
(4)數據庫查詢作用.龍川橋組態(tài)內嵌了時序數據庫，并且時序數據庫又內嵌多種多樣功能塊，來進行數據處理方法與儲存，可完成總計、統(tǒng)計分析、操縱、線型化等多種多樣作用。
(5)適用多種多樣機器設備及系統(tǒng)總線。適用世界各國絕大多數著名廠家生產的PLC、控制器、多功能儀表、移動智能終端、智能化控制模塊;除此之外，還適用Profibus，Can，LonWorks和Modbus等規(guī)范的計算機接口。
3.2系統(tǒng)的I/O等級
龍川橋組態(tài)用時序數據庫點來表明I/O點。歷經剖析，系統(tǒng)軟件必須三個I/O點，2個數據基準點用于根據PLC控制電動機的起、停，因而這兩個點的數據信息連接挑選各自為PLC的2個數據量I/O安全通道。一個仿真模擬點用于表明從稱重機上載入的實時數據，因而，該點的數據信息連接為稱重機的精確測量值。
4通訊編程設計
通訊編程設計關鍵包括三一部分，第一部分成服務器與PLC的通訊;第二部分成服務器與稱重機的通訊;第三部分成PLC與軟啟動器中間的通訊。
4.1服務器與PLC的通訊
組態(tài)一般都內嵌了流行PLC的驅動軟件，最先在龍川橋組態(tài)中新創(chuàng)建一個PLC虛似機器設備，該虛似機器設備的型號規(guī)格務必和應用的真正PLC的型號規(guī)格一致，假如在組態(tài)中找不著需要的PLC的型號規(guī)格，則能夠授權委托手機軟件生產廠家完全免費開發(fā)設計一個新的該型號規(guī)格PLC驅動器。虛似機器設備用于投射真正的機器設備，這兒，大家應用的PLC是SimensS7-300，設置服務器根據串口通信1和PLC通訊。
4.2服務器與稱重機的通訊
對于稱重機，大家應用的是杭州市四方的稱重機，為了更好地使儀表盤和組態(tài)非常好的通訊，大家尤其授權委托龍川橋企業(yè)為該儀表盤開發(fā)設計了驅動軟件。最先大家從組態(tài)的驅動器目錄中挑選一個大家必須的機器設備種類，并對于該種類，創(chuàng)建一個虛似機器設備，用于投射真正的稱重機，隨后設置儀表盤與電子計算機的通訊端口號及通訊協(xié)議。
4.3PLC與軟啟動器中間的通訊
因為調料生產車間有多種多樣原料，為了更好地調料便捷，大家設定了好幾個輸送帶，因此 自動配料系統(tǒng)一個PLC必須連接好幾個軟啟動器。因此我們在PLC和軟啟動器中間應用了Profibus系統(tǒng)總線開展通訊，將專用型的Profibus通訊控制模塊插進到軟啟動器上，并設置好軟啟動器的從站詳細地址，隨后根據Profibus射頻連接器連接到PLC中，PLC根據程序編寫，完成對該軟啟動器開展報文格式的推送與接受，將操縱字發(fā)送至軟啟動器，另外把狀態(tài)字從軟啟動器中載入回家。
CPU315-3DP做為Profibus域名，每一個與域名通訊的軟啟動器能夠當作是一個Profibus從站。通訊時，域名依據通訊報文格式中的詳細地址標識符來挑選要傳送數據的從站。從站自身不可以積極傳送數據，每個從站中間也不可以立即開展信息內容的傳送。系統(tǒng)軟件所采用的軟啟動器型號規(guī)格均為SiemensMicroMaster430系列產品[4]。PLC和軟啟動器中間關鍵的通訊關鍵涉及到2個定義。第一是數據信息報文格式，第二是操縱字與狀態(tài)字。
(1)通訊報文格式。每條報文格式全是以標識符STX剛開始，然后是長短表明LGE和詳細地址字節(jié)數ADR，隨后是選用的數據信息標識符，報文格式以數據信息塊的檢測符BCC完畢，關鍵字段名的表述以下：
STX區(qū)是一個字節(jié)的ASCII標識符(02hex)，表明一條信息內容的剛開始。
LGE區(qū)是一個字節(jié)，指出這一條信息內容之后跟的字節(jié)數數量。
ADR區(qū)是一個字節(jié)，是以站節(jié)點(即軟啟動器)的詳細地址。
BCC區(qū)是長短為一個字節(jié)的校驗和，用以查驗該信息內容是不是合理。它是該信息內容中BCC前邊全部字節(jié)數“異或”計算的結果。假如依據校驗和的計算結果，說明軟啟動器接受到的信息內容是失效的，它將丟掉這一信息內容，而且不向域名傳出回復數據信號。
(2)操縱字與狀態(tài)字。PLC根據軟啟動器的PKW區(qū)能夠讀寫能力軟啟動器的變量值，進而更改或掌握軟啟動器的運行狀態(tài)。在本系統(tǒng)軟件中，PLC讀取該區(qū)域的數據信息，放到特殊的數據信息區(qū)中，供工控電腦查看，查看結果在工控電腦上顯示信息。
5結果
本系統(tǒng)軟件根據工控電腦、PLC和軟啟動器的相互配合，完成了所需自動配料每日任務，系統(tǒng)軟件自2008年五月交付使用至今，每日調料100噸重，進行秘方10個上下，不僅可即時顯示信息工作狀況，并且能夠出示秘方改動、提升等作用;具體運作說明，系統(tǒng)軟件運作平穩(wěn)、靠譜，工業(yè)觸摸屏美觀大方，實際操作便捷，另外系統(tǒng)軟件選用組態(tài)開發(fā)設計，能夠為之后的升級出示便捷。