【正文】 是否正確等，如果使用 CP5511， CP5611 或 CP5613 通訊卡，診斷起來就比較簡單，在 PC 機的控制面板 PG/PC 接口中，利用這些 CP 自身的診斷功能讀就能出 MPI 網(wǎng)絡(luò)上所以站地址 ， 如果 CP5611 的站地址是 0， CPU 的 MPI 的站地址是 4，其診斷結(jié)果是 0，4 站被讀出來，這樣就可以判斷連接電纜和插頭是否接觸良好，若網(wǎng)卡及站地址都沒有錯誤，則 WINCC 的組態(tài)參數(shù)肯定有問題，須對此做進一步檢查。 河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 22 頁 共 42 頁 ③ 國內(nèi)老牌工控機廠商： 主要有康拓、華控、同維、華遠等，機型及性能略顯落后，市場 定位低。 ② CPU 卡（主板） 研華 PCA6179V(集成 8M 顯存 ,Socket370 PIII 全長卡，最高支持 PIII1GMhz)主板或同類廠商同規(guī)格主板。 ⑥ 顯卡 常配 PCI4M , 若顯示要求高時也可選配 PCI8M,16M 顯卡。 Ⅲ modem 數(shù)據(jù)遠程傳送的需要，可選。此機箱包括一個通用 14 槽無源底板、帶 PFC（功率因數(shù)補償）電源的高效 300 W ATX 和易于維護的 雙冷卻風扇。靈活的機械設(shè)計支持單 PS/2 電源或冗余電源（通過更換電源托架）。隨著這些系統(tǒng)能力的增強，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關(guān)口。成形后的信號隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸入到微處理器。有兩類傳感器：有源的和無源的。傳感器可以直接接觸被測量對象，也可以不接觸?；瘜W傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。 稱重傳感器 （ 1） 稱重傳感器的介紹 稱重傳感器是皮帶秤力與電轉(zhuǎn)換的核心部件，稱重傳感器按變換原理分類。 如圖所示直流電橋測量電路原理： 圖 13 稱重傳感器的原理 在我們的 皮帶秤 配料自動控制系統(tǒng)中，由于稱重傳感器輸出信號非常小，容易受大環(huán)境溫度的影響。對于一般衡器來講，在計算稱重傳感器最大稱量值時可以不考慮承載器的自重值，因為其占衡器總輸出信號量的一小部河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 27 頁 共 42 頁 分，平均到每個傳感器上就更少了。 Ⅲ、 稱重傳感器的靈敏度 目前常用的稱重傳感器當中，柱式結(jié)構(gòu)的靈敏度通常為 1 mV/V，橋式結(jié)構(gòu)、懸臂梁結(jié)構(gòu)、平行梁結(jié)構(gòu)的靈敏度通常為 2 mV/V，另有一小部分懸臂梁結(jié)構(gòu)、 S型結(jié)構(gòu)的靈敏度通常為 3 mV/V。衡器的每個檢定分度值輸出信號大于稱重儀表最高輸入靈敏度時，衡器能夠正常工作。 稱重傳感器結(jié)構(gòu)的選用原則： ① 安裝方便 河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文
。 稱重傳感器準確度是由許多指標構(gòu)成的，當最終確定一只傳感器為某一個準確度等級時，是按許多測試結(jié)果中最大的誤差值，作為此傳感器的準確度等級的依據(jù)，而其他測試項目的誤差可能遠遠優(yōu)于該等級的值。 ② 衡器的靈敏度 一臺衡器能否正常工作，必須考慮這個系統(tǒng)中各個部件的技術(shù)參數(shù)能否匹配，對衡器來講，也就是稱重傳感器所選用最大稱量、靈敏度值；稱重儀表所選用的供橋電壓值、最高靈敏度值等。 但對于一些特殊衡器，稱重量占總輸出信號的一小部分時就不得不考慮承載器自重值。 （ 2）稱重傳感器的選用原則 稱重傳感器最大稱量的選用原則： ① 安全系數(shù) 安全系數(shù)的確定必須注意承載器的自重、最大稱量、稱重傳感器的靈敏度和過載能力等指標。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻 值將發(fā)生變化（增大或減?。?，實驗證明，在電阻絲拉伸比例極限內(nèi)，電阻的相對變化與應(yīng)變成正比，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為便于利用的電信號（電壓或電流），電橋測量電路是進行這種變換的常用方法，從而完成了將外力變換為電信號的過程。 數(shù)字傳感器 —— 將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號 (包括直接和間接轉(zhuǎn)換 )。物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。 按照 其用途，傳感器可分類為： 壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅? 能耗傳感器 速度傳感器 熱敏傳感器 加速度傳感器 射線輻射傳感器 河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 25 頁 共 42 頁 振動傳感器 濕敏傳感器 磁敏傳感器 氣敏傳感器 真空度傳感器 生物傳感器等。按這種理解，傳感器還包含了信號成形器的電路部分。為了方便隨后的處理過程，首先要將信號整形成具有最佳特性的波形，有時還需要將信號線性化，該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的 。 最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件。 PIII 配置： IPC610H/PCA6003V/PIII1G/SD128M/52XCD/+M PIV 配置： IPC610H/PCA6006LV/+M 河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 24 頁 共 42 頁 5 皮帶秤 配料系統(tǒng)中的 傳感器和變頻器的設(shè)計與選型 傳感器 傳感器的基本知識 信息處理技術(shù)取得的進展以及微處理器和計算機技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應(yīng)的進展。帶有兩個高 CFM 風扇的先進冷卻系統(tǒng)能夠提供充足的氣流來冷卻系統(tǒng)的主要部件。 其外型如圖 圖 12 研華工控機 IPC610H 硬件配置 :Intel P4\處理器主頻（ MHz） :2800MHZ\配置內(nèi)存容量（ MB） :512M\硬盤容量（ GB） :120G\顯示器類型 :CRT\顯示器尺寸（英寸） :17” \其他配置 :光驅(qū)軟驅(qū)鍵盤鼠標 USB 100M 網(wǎng)卡。 ⑧ 功能卡 Ⅰ Moxa 卡 實現(xiàn)串口通訊， RS232 方式為近距離通訊（理論 15 米）， RS422/485 方式可實現(xiàn)遠程通訊（ 不加中繼）， PCI/ISA 總線接口，可選 4/8 端口。 ④ 內(nèi)存 常用 128M SDRAM,可選用常規(guī) HY128M SDRAM(PC100)或高檔 Kingmax128M SDRAM(PC133)。 ⑤ 其他國外品牌： 主要有美國 ICS、德國西門子、日本康泰克等、產(chǎn)品可靠性好、市場定位高。 皮帶秤 配料系統(tǒng)中工控機的選型與配置設(shè)計 （ 1）目前國內(nèi)市場上的 IPC 主要品種及其評價如下： ① 臺灣研華的 IPC610 系列機型： 世界三大工控機廠商之一，在中國大陸及臺灣市場均有較高的市場占有率，同時也是 PCbased 控制器的全球領(lǐng)袖廠商，產(chǎn)品品種廣泛，市場定價適合中國國情。 （ 3）在 Wincc 通訊連接參數(shù)設(shè) 選擇 MPI通訊協(xié)議并按右鍵選擇“ System parameter”進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面 （ 4） 在 WINCC 上建立通訊連接 選擇 MPI 通訊驅(qū)動并按右鍵選擇 “New driver connection” 建立一個連接，如果連接多個 CPU，每連接一個 CPU 就需要建立一個連接，所能連接的 CPU的數(shù)量與上位機所用網(wǎng)卡有關(guān)，例如 CP5611 所能支持的最大連接數(shù)是 8 個，網(wǎng)卡的連接數(shù)可以在手冊中查找。 WINCC 與 S7 PLC 通 過 MPI 協(xié)議通訊時，在 PLC 側(cè)不須進行任何編程和組態(tài)；在 WINCC上要對 S7 CPU 的站地址和槽號及網(wǎng)卡組態(tài)。 MPI 是多點接口（ Multi Point Interface ）的簡稱， MPI 的物理層是 RS485，通過 MPI 能同時連接運行 STEP 7 的編程器、計算機、人機 界面 (HMI)及其他 SIMATIC S7， M7 和 C7。 ② 實時日歷鐘。為此，由通信設(shè)備將系統(tǒng)中的微機互連起來，構(gòu)成控制與管理網(wǎng)絡(luò)。為了安河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 20 頁 共 42 頁 全和方便，系統(tǒng)操作員和生產(chǎn)操作員的操作設(shè)備一般是分開的。操作設(shè)備一般由 CRT顯示器（或其他顯示器）、鍵盤、開關(guān)和指示燈等構(gòu)成。能實現(xiàn)過程輸入，控制和輸出等功能的程序預(yù)先放入內(nèi)存，系統(tǒng)啟動后， CPU 逐條取出并執(zhí)行，產(chǎn)生預(yù)定控制。 IPC 的硬件組成 微型計算機控制系統(tǒng)硬件主要有主機，過程輸入輸出通道（設(shè)備），常規(guī)外部設(shè)備，通信設(shè)備，操作設(shè)備，系統(tǒng)支持設(shè)備的組成。 ③ 工業(yè)電源 為 AT 開關(guān)電源，平均無故障運行時間達到 250， 000 小時?？刹捎脽o源母板（底板），方便系統(tǒng)升級。 ⑦ 可視需要選配 I/O 模板。 ③ 機箱內(nèi)裝有雙風扇，正壓對流排風，并裝有濾塵網(wǎng)用以防塵。目前， IPC已被廣泛應(yīng)用于通訊、工業(yè)控制現(xiàn)場、路橋收費、醫(yī)療、環(huán)保及人們生活的方方面面。 考慮到電源應(yīng)留有一定 的余量，所以電源模塊應(yīng)選 PS307 (2A) [4]。在輸入和輸出之間有可靠的隔離。在組建 S7300應(yīng)用系統(tǒng)時，考慮每塊模塊的電流耗量和功率損耗是非常必要的 . 河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 17 頁 共 42 頁 一個實際的 S7300 PLC系統(tǒng)，確定所有的模塊后，要選擇合適的電源模塊，所選定的電源模塊的輸出功率必須大于 CPU模塊、所有 I/O模塊、各種智能模塊等總消耗功率之和，并且要留有 30％左右的裕量。 PS307系列模塊除輸出額定電流不同外 (有 2 A、 5 A、 10 A三種 )，其工作原理和各種參數(shù)都相同。 模擬量輸出 (簡稱模出 (AO))模塊 SM332目前有三種規(guī)格型號，即 4AO l2位模 塊、 2AO 12位模塊和 4AO l6位模塊，分別為 4通道的 12位模擬量輸出模塊、 2通道的 12位模擬量輸出模塊、 4通道的 16位模擬量輸出模塊。 根據(jù)需要我們選用 SM 331（ 6ES7 3317NF000AB0）模擬量輸入模板作為我們的模擬量輸入模板，具體的參數(shù)如下 ① SIMATIC S7300 的模擬輸入 ② 用于連接電壓和電流傳感器、 熱電耦、電阻器和電阻式溫度計 ③ 8 輸入，高分辨率。模塊上需接 24VDC 的負載電壓 L+，有反接保護功能。S7300 的 CPU 用 16 位的二進制補碼表示模擬量的值，其中最高位為符號位 S。積分時間越長，被測值的精度越高。 SM331 概述 ： SM331: AI8*12Bit 是 8 通道的模擬量輸入模塊，在系統(tǒng)中用于輸入 稱重 傳感器的測量值。 PLC 數(shù)字量輸入 /輸出模塊的選型與線路連接 在皮帶秤配料自動控制系統(tǒng)中，由于 PLC 的 CPU 本身沒有輸入輸出接口，需要使擴展模塊作為系統(tǒng)的 I/O 口。有 9個系 統(tǒng)數(shù)據(jù)塊 SDB 裝載 S7300 系統(tǒng)參數(shù)。128 個功能調(diào)用 FC (0127)。 CPU315 內(nèi)裝硬件實時時鐘。需要復(fù)雜控制功能時，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲器。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。 整體型 PLC 的 I/O 點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 13 頁 共 42 頁 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O點數(shù)，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。 （ 1）輸入輸出（ I/O）點數(shù)的估算 I/O 點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加 10%～ 20%的可擴展 余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。 PLC 的選型要點 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計選型。 SIMATIC S7300 具有多種不同的通訊接口 : ① 多種通訊處理器用來連接 AS1 接口、和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。 ⑤ 診斷功能 :CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件 (例如 :超時，模塊更換，等等 )。 ④ 人機界面 (HMI):方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7300 操作系統(tǒng)內(nèi)。 （ 3） S7300 的類型 CPUPS SM SM SM SM SMSMSM SM河北 聯(lián)合 大學 學士學位論文 第 11 頁 共 42 頁 ① 標準型 :溫度范圍從 0℃到 60 ℃ ②環(huán)境條件擴展型 :溫度范圍從 25℃ 到 +60℃更強的耐 受振動和污染特性。 ④ 通訊處理器 (CP):用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接 ⑤ 功能模塊 (FM):用于高速計數(shù)