可編程控制器在配料稱重控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

       配料稱重控制系統(tǒng)是將兩種或兩種以上的物料按一定重量比自動定量加入攪拌機，然后達到預(yù)定要求后自動收獲的過程。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于化工、制藥、飼料、建材、冶金等行業(yè)對配料混合過程的控制。與傳統(tǒng)的繼電器觸點裝置相比，可編程控制器具有體積小、抗干擾能力強、可靠性高等優(yōu)點；然而，PLC在數(shù)據(jù)處理和顯示功能上也存在一些不足。如果用89C51單片機完成數(shù)據(jù)采集和處理，雖然體積小，但便于提高處理精度，降低成本，而且通過硬件接口方便數(shù)據(jù)輸出和管理。選擇SIMATIC  OP07操作面板作為人機界面，而不是傳統(tǒng)的顯示器，將大大降低系統(tǒng)設(shè)計成本，取代TD200文本顯示器，將使PLC與顯示器之間的界面編程更加簡單，增強顯示功能。介紹了某輕工機械廠發(fā)泡包裝材料生產(chǎn)中配料稱重控制系統(tǒng)的硬件組成、功能設(shè)計和程序?qū)崿F(xiàn)。

2系統(tǒng)組成和主要功能

　　2.1系統(tǒng)組成原理

　　整個配料稱重系統(tǒng)由攪拌倉、儲罐、稱重傳感器、液位計、西門子PLC226、單片機89C51、西門子OP07和幾個控制閥組成，分為機械和控制兩部分。機械部分示意圖如圖1所示，由三部分組成：山地料倉、稱重料斗和攪拌機。進料倉由電機驅(qū)動，將物料送到稱重料斗。稱重料斗支撐在稱重傳感器上。由山體傳感器和發(fā)射器產(chǎn)生的代表重量的電信號經(jīng)過信號放大模塊后由單片機采集。當(dāng)達到預(yù)定重量時，可編程控制器驅(qū)動電機打開稱重料斗門，物料進入攪拌機。同時，攪拌電機啟動?；旌弦欢螘r間后，卸料口打開，將物料卸出?？刂葡到y(tǒng)的組成框圖如圖2所示。稱重傳感器的信號經(jīng)信號放大模塊處理后，其重量變?yōu)?-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號，由單片機處理，通過串行通信傳輸給PLC?？删幊炭刂破鲗⒔邮盏降臄?shù)據(jù)發(fā)送到OP07，以供操作員監(jiān)控顯示。另一方面，單片機也可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到微型打印機進行打印輸出。當(dāng)需要攪拌配料時，用戶按下自動鍵，PLC啟動進料閥，將所需的物料(包括本系統(tǒng)中的三種物料)按一定比例依次加入攪拌倉。同時，PLC監(jiān)控液位計發(fā)出的脈沖信號，確定料倉內(nèi)物料的位置，從而控制進料閥的開關(guān)；加料完成后，根據(jù)預(yù)設(shè)的攪拌延時時間，PLC啟動攪拌電機，保證物料在攪拌倉內(nèi)充分攪拌，完成攪拌操作。然后進入出料、壓料階段，PLC控制山料閥動作，將物料從攪拌倉輸出，壓入儲罐，完成一個周期的自動配料控制過程。梅特勒-托利多稱重傳感器用于稱重，PT350C信號放大模塊用于信號放大。OP07是西門公司推出的操作面板，通過密封鍵盤提供操作和過程監(jiān)控。支持文字和圖形顯示，其主要特點有：(1)靈活的集成接口，可以通過各種方式連接不同的PLCs(2) LCD顯示，背光LED。顯示4行，每行20個字符，行高8mm(3) 22個字符鍵、8個自定義軟鍵和3種在線語言；(4)體積小，有堅固的塑料外殼，在加膜前鋪好；(5)使用SIMATICProcool/Lite配置。與傳統(tǒng)的TD200文本顯示相比，OP07具有更好的顯示功能和更方便的在線配置模式。在控制過程中，OP07主要用于顯示當(dāng)前物料號的配方號、配料號和理論重量。在手動工作模式下，用戶可以通過操作面板輸入或修改公式，2.2主要控制功能的設(shè)計

　　(1)斷電保護功能：如果充電時斷電，應(yīng)保護好現(xiàn)場。一旦來電，應(yīng)顯示提示屏幕以等待按鈕。如果是停止按鈕，斷電保護狀態(tài)將被清除，返回初始工作狀態(tài)；如果是暫停按鈕，斷電時恢復(fù)工作狀態(tài)，繼續(xù)工作；(2)設(shè)置“白色”和“手動”兩種工作模式：“手動”工作是獨立完成某個控制環(huán)節(jié)，如“加料”、“攪拌”、“出料”。允許用“暫停/繼續(xù)”鍵暫停，并允許在暫停狀態(tài)下修改參數(shù)；“自動”操作是完成一個完整的循環(huán)控制循環(huán)，包括進料、攪拌、出料等環(huán)節(jié)。“自動”操作時，只允許“暫停/繼續(xù)”鍵有效，所有“手動”鍵無效，參數(shù)可稍加修改；(3)具有立即停止功能：當(dāng)“停止”鍵有效時，在任何控制過程中都會停止并返回重量顯示狀態(tài)；(4)調(diào)零功能：在稱重狀態(tài)下按下“調(diào)零”鍵，使大顯示值歸零，如果超出調(diào)零范圍，可以調(diào)零并顯示誤差信息；(5)去皮功能：在稱重狀態(tài)下按“去皮”鍵，將顯示多的重量扣除為皮重，再次按“去皮”鍵，恢復(fù)原來顯示的重量。