【正文】 在今后的混凝土攪拌站發(fā)展過程中，集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場控制總線將逐漸融合，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡在誤差補償方面的優(yōu)勢，進一步促進混凝土生產(chǎn)過程可靠性和混凝土生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率的提高。 采用S7200 PLC和配料控制器控制混凝土攪拌站的整個配料過程簡化了線路,提高了工作的可靠性,降低了系統(tǒng)的故障率。 2)混凝土攪拌站生產(chǎn)過程中利用定時器作為粉料及液態(tài)原料配料控制器是否可以滿足配料精度正需要進一步的研究。對測控系統(tǒng)操作員站和工程師站的工控機進行選型，進行工控機監(jiān)控軟件的設(shè)計。第三章對現(xiàn)場控制站PLC的原理、特點、應用領(lǐng)域進行了介紹，并針對攪拌站的電氣輸入輸出的點，對PLC進行選型。最后對集散控制系統(tǒng)進行了詳細闡述，并基于集散控制系統(tǒng)對混凝土攪拌站的測控系統(tǒng)進行了總體布置。如圖47所示：圖47 用比較指令處理模擬量另外,模擬量的處理還可先將給定值或A/D轉(zhuǎn)換后得到的整數(shù)值由16位整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù),～,參看以下語句表:XORD AC0, AC0 將整數(shù)值由16位整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)MOVW AIW0, AC0LDW= AC0, +0JMP 0NOTORD 16FFFF0000, AC0LBL 0DTR AC0, AC0 /R , AC0 ～MOVD AC0, VD200 小結(jié)本章通過仿真軟件對初始化程序及報警程序進行了調(diào)試和修改，使得程序更加符合設(shè)計的要求。第四步：第三步調(diào)試正確的情況下，使產(chǎn)生故障的觸點斷開，則相應指示燈滅，否則為錯誤。第二步：第一步調(diào)試正確的情況下，按下相應的模擬故障按鈕，看對應的指示燈是否閃爍、（報警玲聲）是否亮，否則為錯誤，須進一步修改。圖45為使用仿真軟件中的內(nèi)存監(jiān)視功能實現(xiàn)調(diào)試：圖4第三步：產(chǎn)生“所有配料都放入攪拌機”信號的程序調(diào)試。第二步：測試各電機的起停是否符合要求。程序繼續(xù)運行，（運行完本次循環(huán)后停止），程序繼續(xù)運行，不受干擾；（緊急停止），則所有輸出信號燈滅。在仿真軟件中下載程序后，點擊工具欄的綠色三角形按鈕，可切換到運行模式。使用內(nèi)存監(jiān)視的方法適用于位存儲器(M)\特殊位存儲器(SM)\定時器\計數(shù)器等。與用“真正”的PLC做實驗相同，對于數(shù)字量控制，在RUN模式下用開關(guān)切換各小開關(guān)的通斷狀態(tài)，改變PLC的輸入變量的狀態(tài)，通過LED觀察PLC輸出點的狀態(tài)變化，可以了解程序執(zhí)行的結(jié)果是否正確。再點擊一次可使其手柄向下，觸點斷開。第五步：模擬調(diào)試程序。點擊仿真軟件工具條中左邊第2個按鈕，一般選擇下載全部塊，按[確定]按鈕后，在“打開”對話框中選擇要下載的“*.awl”文件。CPU模塊右邊空的方框是擴展模塊的位置，雙擊緊靠已配置的模塊右側(cè)的方框，在出現(xiàn)的“配置擴展模塊”對話框中選擇需要添加的模塊，此處我選擇兩個擴展模塊：數(shù)字量擴展模塊EM222和模擬量擴展模塊EM231。在STEP7Micro/（）中選擇菜單“PLC（P）”，并選擇其下拉菜單“全部編譯”即可，如圖41：圖４－1 程序的編譯第二步：執(zhí)行菜單命令“文件”　“導出”，在彈出的對話框中輸入導出的ASCLL文本文件的文件名，默認的文件擴展名為“awl”，如圖42：圖4－2 程序的導出第三步：仿真軟件的設(shè)置。只能使用仿真軟件來進行仿真調(diào)試。結(jié)合攪拌站的控制流程，設(shè)計了PLC程序流程圖和梯形圖程序等，進行工控機監(jiān)控軟件的設(shè)計。 根據(jù)I/O分配表設(shè)計的控制面板簡圖如圖36所示：傳送帶指示燈翻斗機上翻指示燈翻斗機下翻指示燈添加劑螺旋輸送機指示燈水泵指示燈水泥螺旋輸送機指示燈沙料輸送機指示燈石料輸送機指示燈攪拌機指示燈所有配料都放入攪拌機指示一次循環(huán)結(jié)束指示燈循環(huán)開始指示燈翻斗機故障指示燈添加劑螺旋輸送機故障指示燈水泵故障指示燈水泥螺旋輸送機故障指示燈沙料輸送機故障指示燈石料輸送機故障指示燈攪拌機故障指示燈報警玲聲消鈴按鈕報警電路試燈、試玲緊急停止執(zhí)行完本次循環(huán)后停止手動開始啟動圖36 控制面板簡圖報警玲聲攪拌機故障指示燈石料輸送機故障指示燈沙料輸送機故障指示燈水泥螺旋輸送機故障指示燈水泵故障指示燈添加劑螺旋輸送機故障指示燈翻斗機故障指示燈該控制面板的上一排為各輸出顯示,下邊一排為各輸入按鈕. 位存儲區(qū)（M）的使用概況表34 位存儲區(qū)（M）的使用概況位存儲區(qū)控制信號位存儲區(qū)控制信號石料箱放料完信號添加劑輸送完畢信號沙料箱放料完信號所有物料配制完畢信號關(guān)閉傳送帶信號完成一次循環(huán)指示燈信號沙料和石料都放入攪拌機信號閃爍信號水泥輸送完畢信號攪拌機故障消鈴信號水泵停止送水信號石料輸送機故障消鈴信號沙料輸送機故障消鈴信號水泥螺旋輸送機故障消鈴信號水泵故障消鈴信號添加劑螺旋輸送機故障消鈴信號翻斗機故障消鈴信號以上表格中列出了程序編寫過程中使用到的主要位存儲區(qū)及其控制的信號。程序運行流程圖如圖34所示:故障產(chǎn)生故障指示燈亮，報警電鈴響按消鈴按鈕關(guān)閉電鈴，報警指示燈變?yōu)槌Ａ料收蠄缶療粝绨聪略嚐簟⒃団彴粹o圖34 報警程序運行流程圖 斷電保護程序設(shè)計由于整個設(shè)備的工作流程是連續(xù)循環(huán)進行的，因此斷電之后再起動必須仍然恢復斷電前的狀態(tài)。同理，結(jié)束時，判斷停止條件:所有門、所有閥均己關(guān)閉。 系統(tǒng)初始化程序及主程序設(shè)計 根據(jù)工作流程的要求，PLC控制程序執(zhí)行輸出動作時，計算機必須己經(jīng)處于數(shù)據(jù)的采集與處理狀態(tài)，因此，需要設(shè)定內(nèi)部輔助繼電器標志。同理，對水的計量亦采用水粗稱閥和水精稱閥進行控制，而水泥、粉煤灰和防凍劑等添加劑則由計量螺旋機從各自料倉送入各自秤斗進行計量。在攪拌機運行了規(guī)定的時間后，打開攪拌機的門進行卸料(攪拌站的門先半開，再全開)，完成混凝土生產(chǎn)的一個循環(huán)。在骨料配料的同時,攪拌機也開始攪拌,因為同時在利用定時器進行水泥、所需水及外加劑的計量。 4)考慮到有可能因突然停電造成配料停止，為了不使已經(jīng)配好的原料浪費，己經(jīng)配好的原料的重量需要具有停電保護功能，所以在程序中，把這些重量信號存在可斷電保持的數(shù)據(jù)寄存器中[12][13]。去皮時，PLC記下此時的重量，此重量即為基準零點。然后經(jīng)過PLC程序處理. 2)各秤斗稱量時，達到設(shè)定值時停止給料。 混凝土攪拌站PLC程序設(shè)計 混凝土攪拌站PLC程序設(shè)計思想 為了使PLC完成混凝土攪拌站整個生產(chǎn)過程的現(xiàn)場控制功能，PLC需要采集各秤的重量信號及其它傳感器和行程開關(guān)提供的開關(guān)量信號，并對此進行處理后，輸出對電磁閥、電動機等各執(zhí)行機構(gòu)的控制信號，其具體細節(jié)如下: 1)石料斗秤、沙料斗秤等由稱重傳感器感應的信號分別經(jīng)稱重變送器進入PLC。工程管理器和TOUCHVEW是各自獨立的Windows應用程序，均可單獨使用。 TOUCHVEW是“”軟件的實時運行環(huán)境，用于顯示畫面開發(fā)系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面，并負責數(shù)據(jù)庫與I/O服務程序(數(shù)據(jù)采集組件)的數(shù)據(jù)交換。畫面開發(fā)系統(tǒng)具有先進完善的圖形生成功能:數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對象的特性，對數(shù)據(jù)的報警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作辦法。 工程管理器是“”軟件的核心部分和管理開發(fā)系統(tǒng)，它將畫面制作系統(tǒng)中已設(shè)計的圖形畫面，命令語言，設(shè)備驅(qū)動程序管理，配方管理，數(shù)據(jù)報告等工程資源進行集中管理，它內(nèi)嵌畫面開發(fā)系統(tǒng)。它使采用PC機比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性，大大減少了工控軟件開發(fā)者的重復性工作，并可運用PC機豐富的軟件資源進行二次開發(fā)。提供強大的仿真功能，使系統(tǒng)并行設(shè)計，從而縮短開發(fā)周期。對不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)限，保證整個系統(tǒng)的安全可靠運行。有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要編寫程序，增強圖形界面。配有實時數(shù)據(jù)庫，可存儲備種數(shù)據(jù)，如模擬型，離散型，字符型等，實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。 系統(tǒng)既可適用于單機集中式控制，分布式控制，也可以是帶遠程通信能力的遠程測控系統(tǒng)。提供豐富的控制功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場要求。組態(tài)軟件向下應能與低層的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通訊，向上能與管理層通訊，實現(xiàn)上位機和下位機的雙向通訊。 開放性是指組態(tài)軟件能與多種通訊協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備。 （2）良好的開放性。 組態(tài)軟件通常有以下幾方面的功能: (1)強大的畫面顯示組態(tài)功能。 近年來國內(nèi)外的軟件開發(fā)商和DCS生產(chǎn)廠商開發(fā)的組態(tài)軟件品種繁多，如Intellution公司的Fix DMACS，西門子公司的WinCC，研華公司的Genie等等。3. 組態(tài)軟件選擇 所謂工控組態(tài)軟件是利用系統(tǒng)軟件提供的工具，通過簡單形象的組態(tài)工作，構(gòu)成系統(tǒng)所需的軟件。SIMATIC S7200所具備的高電磁兼容性和強抗振動，抗沖擊性，更使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應性。S7200系列所具有的多種性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實際應用選擇合適的模塊。 根據(jù)對上述控制任務的分析，本項目選擇了Siemens的模塊化中小型PLC系統(tǒng)S7200，它能滿足中等性能要求的應用，應用領(lǐng)域相當廣泛。 19個開關(guān)量輸入。這些信號經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應的執(zhí)行機構(gòu)。各種機器故障；報警銷鈴；手動回零等。 模擬輸入量包括砂料、石料等重量。在開關(guān)量輸出模塊的選型過程中，必須根據(jù)實際系統(tǒng)運行要求及要求輸出的電壓等級進行相應的選型。④開關(guān)量輸出模塊。通常的開關(guān)量輸入模塊類型有有源輸入、無源輸入、光電