1　ZS60攪拌站的工藝流程要求

ZS60攪拌站的控制系統是專(zhuān)門(mén)針對60型混凝土攪拌站的*大生產(chǎn)模式為基準設計的，即使用砂倉、粗石倉、細石倉、水泥1倉、水泥2倉、粉料添加劑倉、外添加劑倉、骨料秤、粉料秤、外添加劑秤、水秤， 共7倉4秤的情況。這7倉4秤的工作流程如圖1所示。

圖1　工藝流程圖

2　ZS60型攪拌站監控系統的組態(tài)軟件設計

系統上位機采用華北PC2500型工控機，其結構具有防塵、防震的特點(diǎn)，可**保證系統在惡劣的工作環(huán)境中穩定運行。 上位機監控組態(tài)軟件采用北京昆侖公司的MCGS(monitorand control generated system )。 MCGS是一套用于快速構造和生成計算機監控系統的組態(tài)軟件，系統正是通過(guò)MCGS來(lái)實(shí)現對現場(chǎng)數據的采集處理， 以動(dòng)畫(huà)顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式來(lái)實(shí)現良好的人機交互。

2. 1　動(dòng)畫(huà)組態(tài)

為了能實(shí)時(shí)地了解攪拌站系統的實(shí)際生產(chǎn)狀況， 本系統充分利用MCGS的動(dòng)畫(huà)組態(tài)功能，通過(guò)上位機與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程同步的動(dòng)畫(huà)， 使操作人員可準確地掌握實(shí)際現場(chǎng)的工作狀態(tài)。 采用MCGS圖庫中已有的圖元，通過(guò)多種組合將ZS60型攪拌站的主要結構模擬出來(lái)， 并在實(shí)時(shí)數據庫給圖元定義出相應的變量后與下位機的DI信號連通起來(lái)，這樣就實(shí)現了動(dòng)畫(huà)與實(shí)際生產(chǎn)同步， 從而也實(shí)現了上位機的監控功能。 組態(tài)后的畫(huà)面如圖2所示。

 

圖2　控制窗口

　　2.2　配方庫的組態(tài)

由于攪拌站的生產(chǎn)是針對不同的客戶(hù)(施工單位)，而不同的客戶(hù)所需要的混凝土配方不同，因而本系統利用MCGS的配方組態(tài)生成了配方庫，在該配方庫中可同時(shí)建立和保存多種配方， 同時(shí)還可在工作狀態(tài)下編輯配方用來(lái)滿(mǎn)足不同的客戶(hù)對混凝土配方的不同要求。

2.3　報表和其它功能窗口的組態(tài)

為了方便操作人員隨時(shí)查看、統計某一時(shí)間段內的生產(chǎn)量、物料消耗情況，本系統利用MCGS的報表功能組態(tài)了狀態(tài)報表等。 通過(guò)這些報表，操作員可隨時(shí)掌握生產(chǎn)情況， 及時(shí)補給原料。 另外， 本系統還組態(tài)了落差設定、調試、系統參數設定、校稱(chēng)和時(shí)間設定等窗口，操作人員通過(guò)這些窗口的操作就可以完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程， 實(shí)現了完全自動(dòng)化。

3　PLC梯形圖程序的編制

ZS60攪拌站控制系統的下位機部分采用的是西門(mén)子公司的S72200系列的S72200CPU214PLC，該PLC的基本單元配有14個(gè)數字量輸入點(diǎn)，10個(gè)數字量輸出點(diǎn)。 而為了滿(mǎn)足編程的需要，該系統還分別采用了數字量輸入擴展模塊、輸出擴展模塊和模擬量擴展模塊各一個(gè)。按照系統對工藝流程的控制要求分配好IO地址，并采用西門(mén)子公司的編程軟件編制程序梯形圖。

該系統的PLC程序由一個(gè)主程序和骨料秤、粉料秤、水秤、添加劑秤、稱(chēng)砂、稱(chēng)粗石、稱(chēng)細石7個(gè)子程序共同組成，其中骨料稱(chēng)子程序中嵌套調用稱(chēng)砂、稱(chēng)粗石和稱(chēng)細石3個(gè)子程序。 PLC通過(guò)主程序按要求調用子程序， 從而不僅保證下位機能**控制系統運行，同時(shí)還保證了PLC程序較強的可讀性， 為系統以后的維護提供了良好的基礎。

為了進(jìn)一步保證系統的**可靠，在全套系統之外還獨立為各個(gè)“秤”設置了智能儀表監控。當出現主系統鎖死的意外情況時(shí)，可通過(guò)智能儀表監測“秤”內的稱(chēng)量及下料情況完成該次操作，避免由此帶來(lái)的損失。

4　上、下位機的通信

4.1　硬件連通

使用西門(mén)子標準PC PPI電纜將上位機(本系統使用的是工控機)與下位機(PLC)連接起來(lái)，并將PLC的通信參數設置為:
remote Address=2， localaddress=0，Module=PC PPI，cable(COM 1)，protecol=PPI，Transmission rate=9。6kps，Mode=11bit。

將MCGS的通信參數設置為COM1， 波特率=9600， 8位數據位， 1位停止位， 偶校驗。

4.2　上位機與下位機對應變量的連通

上位機與下位機變量的連接是通過(guò)內部屬性設置PLC 的讀寫(xiě)通道來(lái)實(shí)現的，從而把設備中的數據送入實(shí)時(shí)數據庫中的指定數據對象或把數據對象的值送入設備指定的通道輸出， 具體操作方法如下。

1) 按“增加通道”按鈕， 彈出增加通道窗口，在該窗口中:(1)選擇要對PLC中的某個(gè)繼電器區或寄存器區進(jìn)行操作， 即選擇通道類(lèi)型; (2)選擇是只讀，只寫(xiě)， 還是讀寫(xiě)， 默認是只讀;(3)指定操作該繼電器區或寄存器區的某個(gè)地方， 即輸入通道地址， 如果要以字操作的方式讀或寫(xiě)“VW15”，則在輸入通道地址中寫(xiě)“15”; (4)位操作時(shí)指定操作該通道地址中的那一位(如0～ 7) ;(5)設置一次連續增加多個(gè)PLC通道。

2) 按“刪除一個(gè)”按鈕， 可以刪除已建立連接的PLC通道。

3) 按“全部刪除”按鈕， 可以刪除全部建立連接的PLC通道。

4) 按“索引拷貝”按鈕， 可以在當前選定通道的基準上， 按順序索引的原則， 增加一個(gè)新的PLC通道。

按照以上步驟將上位機變量與下位機一一連接起來(lái)后， 上位機與下位機就完全連通了， 該系統即可投入生產(chǎn)。

5　結束語(yǔ)

ZS60型攪拌站自動(dòng)控制系統通過(guò)將可靠性高的PLC技術(shù)和人機交互性強的工控軟件相結合，不僅實(shí)現了混凝土攪拌站工作的完全自動(dòng)化，而且使得該系統與以往同類(lèi)型產(chǎn)品相比， 具有成本適中、操作方便、維護簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其可靠性、工作效率及**性也得到了極大的提高。 因而該系統自投產(chǎn)以來(lái)得到了廣大用戶(hù)的好評。