1、概述

本文介紹大連實(shí)德銀川基地混料自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用德國(guó)西門子公司的S7可編程序控制器，成功應(yīng)用于大連實(shí)德銀川基地混料系統(tǒng)生產(chǎn)線。

大連實(shí)德銀川基地混料系統(tǒng)的生產(chǎn)過程全部由可編程序控制器S7-300完成，即將生產(chǎn)工藝配方輸入到系統(tǒng)監(jiān)控配方程序中，由稱重計(jì)量?jī)x器動(dòng)態(tài)檢測(cè)電子稱稱重傳感器的信號(hào)，并將控制信號(hào)傳送給可編程序控制器，再由可編程序控制器產(chǎn)生各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制命令來實(shí)現(xiàn)混料生產(chǎn)的自動(dòng)化，提高混料各配方原料的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)效率。

2、系統(tǒng)功能

混料系統(tǒng)的主要功能是多種原料經(jīng)過送料系統(tǒng)進(jìn)入料倉以后，按照生產(chǎn)配方給定的原料配比從各料倉加到電子稱中進(jìn)行計(jì)量稱料，再送入熱冷混料機(jī)組中混合攪拌，并相應(yīng)控制物料混合攪拌時(shí)的溫度，以保證物料混合均勻和混合料的特性達(dá)到生產(chǎn)工藝要求，最后將混合好的混 合料送入干混料倉內(nèi)，以供型材擠出機(jī)生產(chǎn)線使用。

混料系統(tǒng)需解決的主要問題包括：

（1）實(shí)時(shí)采集各電子稱稱重傳感器的稱重信號(hào)。

（2）根據(jù)稱重信號(hào)和生產(chǎn)配方產(chǎn)生羅茨風(fēng)機(jī)、電磁旋轉(zhuǎn)閥、電磁碟閥等的控制信號(hào)。

（3）動(dòng)態(tài)檢測(cè)和處理混料過程中可能出現(xiàn)的各種故障。

（4）下位機(jī)和上位機(jī)的通訊

（5）上位機(jī)的集中監(jiān)控。

混料時(shí)，稱重儀器選用的是萊梅特RWA-AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，可以設(shè)置和定制參數(shù)，采集稱重傳感器信號(hào)，輸出數(shù)字信號(hào)。借助配方給定的原料配比產(chǎn)生執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制命令，并通過可編程序控制器控制各輔料罐的螺旋送料器、電磁閥和混料機(jī)組閥門的起停和開閉。通過檢測(cè)電機(jī)保護(hù)裝置，閥門位置開關(guān)狀態(tài)獲取電機(jī)、閥門的運(yùn)行和故障情況，并可在工控電腦顯示屏上進(jìn)行監(jiān)控。

3、可編程控制器系統(tǒng)組成

系統(tǒng)組成按站點(diǎn)劃分?；炝蠙C(jī)組獨(dú)立控制，與整個(gè)混料系統(tǒng)建立基于ProfiBus 通訊。

站1：為上位機(jī)，采用西門子工控機(jī)；CPU為2.4G，內(nèi)存為256M，采用以太網(wǎng)與系統(tǒng)PLC連接。采用WEBfactory組態(tài)形成監(jiān)控圖形。

站2：1號(hào)混料機(jī)組PLC，使用一臺(tái)西門子S7編程器。上位機(jī)采用ProTool組態(tài)，PLC和SIMATIC OP27通訊連接，監(jiān)控混料機(jī)組運(yùn)行。

站3：2號(hào)混料機(jī)組PLC，使用一臺(tái)西門子S7編程器。上位機(jī)采用ProTool組態(tài)，PLC和SIMATIC OP27通訊連接，監(jiān)控混料機(jī)組運(yùn)行。

站4：3號(hào)混料機(jī)組PLC，使用一臺(tái)西門子S7編程器。上位機(jī)采用ProTool組態(tài)，PLC，監(jiān)控混料機(jī)組運(yùn)行。

站5：擠出現(xiàn)場(chǎng)PLC。采用西門子S7-215，共4組。用于控制擠出生產(chǎn)線四條絞龍運(yùn)行和SIMATIC OP7通訊連接用于現(xiàn)場(chǎng)控制。與整個(gè)混料系統(tǒng)PLC采用基于ProfiBus 通訊?？傁到y(tǒng)采用站1監(jiān)控。

4、基于ProfiBus DP 通信

PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線是國(guó)際性的開放性現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，是一種符合IEC61158標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。PROFIBUS-DP經(jīng)過優(yōu)化的高速、廉價(jià)的通信連接，是專門用于自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備及分散的I/O之間的通信網(wǎng)絡(luò)。PROFIBUS-DP用于基礎(chǔ)控制層的高速數(shù)據(jù)傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。PROFIBUS-DP的上述特點(diǎn)使其在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。

本系統(tǒng)中ProfiBus DP總線完成PC與各設(shè)備之間的通信，并采用主從方式通信：主機(jī)（S7-416-2DP PLC）作為ProfiBus DP主站，以輪詢方式對(duì)下屬各從站（如ET200S﹑S7-300 PLC等）進(jìn)行定周期掃描和讀寫。主機(jī)通過ProfiBus DP總線將指令傳送到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)，并將各設(shè)備返回的狀態(tài)信號(hào)從對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)取出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下屬每個(gè)設(shè)備的監(jiān)控。

5、系統(tǒng)監(jiān)控通訊配置圖

6、系統(tǒng)監(jiān)控通訊程序

Network 4 S7 connecting CALL "MX1.1_connect" //連接1?；炝蠙C(jī)組PLC CALL " MX2.1_connect" //連接2?；炝蠙C(jī)組PLC CALL " MX3.1_connect" //連接3?；炝蠙C(jī)組PLC CALL "image: MX1.1" CALL "image: MX2.1" CALL "image: MX3.1" CALL "image: S31- 32" CALL "image: S33- 34" Network 5 Control Signals PC （VISU） -> PLC CALL "image: S11-16" CALL "image: S17-22" CALL "fc_pc_flags_set" Network 6 Control Signals PC （Prisma） -> PLC CALL "fc_pc_flags_set"

7、結(jié)束語

混料系統(tǒng)控制構(gòu)成復(fù)雜，控制任務(wù)多，邏輯繁瑣。即要實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各控制點(diǎn)的控制和監(jiān)控。又要完成現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)字量、開關(guān)量的檢測(cè)以及對(duì)周邊設(shè)備，如各種運(yùn)行電機(jī)和風(fēng)機(jī)的控制。采用功能強(qiáng)、安全系數(shù)高的德國(guó)SIEMENS SIMATIC S7系列可編程序控制器，整個(gè)控制系統(tǒng)完全滿足混料系統(tǒng)控制工藝要求，實(shí)現(xiàn)了混料自動(dòng)控制以及送料全過程的協(xié)調(diào)控制，系統(tǒng)性能好，操作使用方便。確保生產(chǎn)任務(wù)正常完成。