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  • PLC配料系統  PLC配料系統在橡膠制品生產中的應用
    2012-06-21 15:44:14   來源:www.clhyi05.top   評論:0 點擊:

    本文介紹一種基于微機為上位機,以PLC為下位機組成的半自動配料系統在橡膠制品生產中的的應用。探討了一種具有靈活性和可擴展性的通用半自動系統的設計思想和方法,可以使用在與此類似的工業生產線上。
     







    以上為PLC自動化控制系統圖


    下面介紹PLC配料系統在橡膠制品生產中的應用


    PLC配料系統在橡膠制品生產中的應用
      本文介紹一種基于微機為上位機,以PLC為下位機組成的半自動配料系統在橡膠制品生產中的的應用。探討了一種具有靈活性和可擴展性的通用半自動系統的設計思想和方法,可以使用在與此類似的工業生產線上。
    PLC配料系統應用概述
      工業生產的自動化和信息化是現代工業發展的趨勢。我國中小橡膠制品企業的橡膠配料生產工藝還停留在人工計量,無監測,無反饋,無歷史記錄的困境中,傳統的配料生產過程中, 先將原料分裝在標定的料桶中。配料工人收到每天的生產作業表后, 將依次對每種原料進行稱重。根據配料的多少, 先計算每種成分的重量,然后在各種成分的料桶中取料,送到電子稱上進行稱重,最后進行包裝。在這個過程中工人工作繁重,出錯率高,稱重重量無監測,生產數據無紀錄等不能保證企業的生產工藝。文中以PC機編程,可編程邏輯控制器(PLC),現場總線技術等現代工控技術為基礎,開發了以PC機為上位機, 以PLC作為下位機的半自動化橡膠配料系統。在整個生產過程中,一旦生產計劃制定完成,計算機將按照計劃對每種原料進行稱重,不再需要人工來干預。在這個過程中工人只是進行取料,由計算機通過電子稱發來的數據校核重量,減輕了工人的工作負擔,提高了工作效率。
    1 橡膠配料系統的設計
      在這個系統中, 裝有各種原料的料桶安裝在貨架上。料桶背面裝有氣缸和電磁閥,料桶由氣缸推動,當電磁閥接收到PLC指令后打開,將料桶從貸架上推出,工人這時才能從料桶中取料。PLC一方面與上位機通信, 接收指令,一方面發送指令到各個電磁閥,控制每個料桶的進出。上位機PC發揮了計算機超強的計算處理能力和海量的存儲能力,根據管理員的要求制訂每天的工作計劃,生成每種稱重成分的標準重量和稱重次序。避免了工人在計算上的失誤。稱重程序開始后,工人進行取料,放入電子稱稱重。當稱量不合格時,計算機啟動警告線程,這時下一個成分料桶不能打開, 只有當重量合格后計算機才打開下一個料桶。此時計算機才將合格的重量數據進行保存。這個過程保證了生產工藝的穩定性,同時省去了工人查找下一個成分的工序,提高了生產效率。
    2 配料控制系統的功能分析與架構
      上位機測控系統是整套PLC配料系統的指揮和中樞系統。一般大型的DCS系統會采用組態軟件如Intouch,KingView等來制作上位機程序畫面。但是,組態軟件價格昂貴, 另一方面組態軟件模塊式的搭建方式不能保證模塊間的無縫集成,系統的高效率,用戶的特殊要求等需求。所以在本系統中采用VisualC++6.0來開發上位機軟件, 因為配料系統中的數據類別比較單一和簡單,所以數據庫采用ACCESS[1]。本配料控制系統的功能主要有以下幾個方面。
    2.1 通信功能
      現代控制系統中的問題,歸納起來就是3C(control,calculate,communicate),這三個方面的問題。在本配料系統的通信協議中,采用工業上普通使用的MODB-US協議和RS-485總線。涉及到通信的幾個硬件模塊是電子稱,PC機,PLC控制器.PC與PLC采用RS-485總線的電氣規則,PC與電子稱采用RS-232總線的電氣規則,由于PC機的串口接口一般為RS-232的接口, 所以在PC與PLC通信時需要做電平轉換。在本系統中,PC與PLC是一個單向的通信,即PC向PLC寫數據。每次發送的一幀數據包含以下個字節,按照MODBUS的規定,第1個字符是站號;第2個是功能碼,因為是寫數據,所以本系統中的功能碼都是”05”;第3個字符是地址值,在本系統中一共有50個料桶,每一個料桶都有一對應的地址值;第4個字符是數值,當賦值為0xffff時為電磁閥開,賦值為0x0000時電磁閥為關閉;最后一個字符為CRC校驗碼。因為本系統中的通信比較簡單,所以CRC校驗采用的是查表算法。通信中的每幀數據格式如下:
    站號; 功能碼; 地址; 數值; CRC碼
    2.2 數據采集處理存儲功能
      本系統中的數據來自于電子稱。在系統中設計了一個數據采集線程。當系統工作后,采集線程就一直等待串口數據輸入。當有串口消息后,系統從采集線程切換到處理線程。在處理線程中,系統先從數據庫讀入當前成分的上限值和下限值, 如果串口讀入值大于上限值或小于下限值, 那么系統將對所有料桶發送關斷信號,這時工人將無法進行下一種成分的稱量。直到稱重值在標準范圍之內,系統將稱量值寫入數據庫,作為當日的生產記錄。同時,開啟下一個料桶。VC中提供了多種方法來訪問數據庫,本系統采用ActiveX數據對象中的ADO模型來對Access數據庫進行訪問, 用SQL語句來實現操作。比如,插入數據到生產記錄表格中的示例代碼如下:voidCMyCode::OnBtn_ChaXun(){m_p.CreateInstance(__uuidof(Recordset));//m_p是數據庫操作的指針try{m_p->Open("SELECT*FROMTable",//選擇數據庫中Table這張表格進行操作
    theApp.m_pConnection.GetInterfacePtr(),adOpenDynamic,adLockOptimistic,adCmdText);m_p->MoveFirst();//將指針指向第一個字段m_p->PutCollect("pfbz",_variant_t((LPCSTR)_bstr_t(x)));//SQL語句中的插入命令}在本系統中, 設計一個專用的類來實現每日數據的重現。對每天的生產數據可以采用柱形圖,餅圖來形象的顯示。系統和EXCEL可以實現數據交換,每天作業完成后,將ACCESS表單中保存的數據傳給EXCEL,在EXCEL中完成一張當日生產記錄的報表,打印的工作放在EXCEL中來完成。
    3 測控系統的特點
      本系統運用了面向對象的編程思想,MODBUS通信協議,基于ADO的數據庫訪問操作方式等技術。PLC配料系統中的各個模塊的功能實現了封裝, 其中幾個主要的功能模塊設計了與其對應的類,在這些類當中,一些可能改造的行為函數做成了虛函數, 提供了方便的接口,經少量修改和擴展就可以應用在不同的配料生產中。所以本系統具備擴展性強,布線工作量小,安裝調試簡單,投資小,性價比高等特點[2]。
    4 結論
      橡膠配料控制系統投入應用這一年多時間里, 大大提高了工人的工作效率,。PLC配料系統運行后,企業的生產實現了實時監控,橡膠制品生產情況也實現了有據可查,配料系統的投入給公司增加了經濟效益, 對于企業生產工藝的改進也有很大的促進作用。



















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