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1、油料散料秤的电气设计 作者/来源：郭延芬 蒋立平 加入时间：2005-5-1012:19:00点击数：248 摘 要 本文简要介绍了油料散料秤利用可编程序控制器(ＰＬＣ),来控制自动称量的过程以及现场总线技术在油脂行业称重系统中的应用实例。本系统具有自动化程度高、通讯速率高、扩展性好、维护方便等特点。关键词 油料散料秤 电子称量 ＰＬＣ 梯形图编程 触摸屏 为了解决长期以来在油脂称重行业劳动强度大、速度慢、计量准确度低的问题,本设计开发了一种电子散装液体料的收/发货计量系统,有效地解决了上述问题。采用微
2、机技术,以人机对话的方式,成功地对大宗散料液体物料进行连续、快速、准确地称量和全过程自动化控制。本设计的油料散料秤利用ＰＬＣ[1]的开关逻辑量、数据处理及通讯功能来控制自动称量的过程,通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ-ＤＰ实现触摸屏和计算机与ＰＬＣ的通讯,主站(ＰＣ和ＴＰ)实时采集从站(ＰＬＣ)的称重数据,监控从站的工作状态,并完成对从站称重控制参数的设定。 一、系统构成及工作原理系统主要由进/出料泵、进料球阀、称重单元、用户自备的下储料槽(含料位器)以及系统控制柜等部分组成。其中进/出料泵为散装液体料连续输送提供
3、动力;进料球阀用来实现物料的自动进料,当接受到进料命令后,气动进料阀线圈通电,进料阀打开,自动进料开始,当称斗中物料重量达到设定值时,进料阀线圈断电,进料阀关闭,进料过程自动结束;称重单元包括称重斗(用来盛放被称物料)、气动放料蝶阀(用来实现物料的快速自动放料)、称重传感器(采用三只ＦＷ-10型静载称重模块);下储料槽用于已计量过物料的过渡性存储;系统控制柜,包括仪表、ＳＩＥＭＥＮＳ可编程逻辑控制器ＳＩＥＭＥＮＳＣｏｒｐ.ＳＩＭＡＴＩＣＳ7-200ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＳｙｓｔｅｍＭａｎｕａ
4、ｌ.2000.3,ＤＰ通讯模块等,控制着油料计量散料秤的动作。本系统包含两组秤,有四种工作方式:1#秤单独工作;2#秤单独工作;1#、2#秤交替工作运送同一种油料;1#,2#同时工作,运送两种油料。下面以第三种工作方式为例来说明本系统的工作流程:自动工作开始后,首先启动进料泵,然后自动打开1#进料泵,1#秤自动进料开始,当1#秤量斗中的物料重量达到单秤设定值时,1#秤进料结束。等秤稳定后,系统将稳定的重量值进行自动累计、打印,然后进行自动放料,直至放空,至此,1#秤的一个称量循环结束,下一循环自动开始。2#的称量
5、循环与1#秤完全一致,只是1#秤的进/放料与2#秤的进/放料动作互锁,即1#秤进料时2#秤正在放料,而2#秤进料时1#秤正在放料,从而保证两台秤的交替工作。当最后一秤进料结束后,进料泵自动停止;最后一秤放料结束后,两台秤的称量循环全部结束。另外,在第一秤放料的同时,系统自动启动出料泵,当最后一秤放料结束,且下储料槽中再无物料时,出料泵自动停止。本系统利用可编程序控制器ＰＬＣ来进行称重过程的控制。本设计采用ＳＩＭＡＴＩＣＳ7-200ＣＰＵ226型ＰＬＣ及Ｉ/Ｏ扩展模块若干:两个数字量输入模块ＥＭ221和一个数字量混
6、合模块ＥＭ223。电气控制系统实际上是一种开关电路,系统中的许多开关(也就是电器的常开、常闭触点)按照一定的逻辑关系动作,实际是开关量的控制。一般电气控制系统中都是利用触点的通或断来接通或断开继电器电源,以实现对输出量的控制。根据对整个自动称量过程的分析,确定必须的输入输出触点,进行分配。设计选用了梯形逻辑编辑器[2]来进行程序的编写,利用ＳＴＥＰ7-Ｍｉｃｒｏ/ＷＩＮ32梯形逻辑(ＬＡＤ)编辑器可以建立与电气连接图等价的类似程序。梯形图测量与设备·26 ·计量技术2003Ｎｏ10 程序让ＣＰＵ仿真来自电源的
7、电流通过一系列的输入逻辑条件,根据结果决定逻辑输出允许条件。 二、系统通讯ＰＬＣ的通讯包括各ＰＬＣ之间、ＰＬＣ与上位计算机之间以及其他智能设备间的通信。ＰＬＣ系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络,以实现信息的交换,并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。本设计中的通讯是指ＰＬＣ与ＴＰ(或ＰＣ)间的通讯。ＰＲＯＦＩＢＵＳ(过程现场总线)有很多安装基础的开放式现场总线,广泛用于各种应用场合。所有自动化设备均可以通过一条统一的总线彼此交换数据和进行通讯,通讯速率可以达12Ｍｂｉ
8、ｔ/ｓ,最大通讯距离可达90ｋｍ。在本系统的设计中采用的ＰＲＯＦＩＢＵＳ-ＤＰ通讯协议(ＤｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄＰｅｒｉｐｈｅｒｙ分散型外围设备)是一种优化的通讯模块,适用于小数据量高速通讯的通讯任务,特别是适合于自动化系统和分布的外围设备/现场设备之间通讯。通讯速率设定为1.5Ｍｂｉｔ/ｓ。ＰＲＯＦＩＢＵＳ网络使用ＲＳ-485标准双绞线。协议定义了两类网络设备:主站和
