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1、制造业电气电工技术杂志2004年第3期组态王在配料控制系统中的应用杨淑燕高伟伟姜培刚(青岛建筑工程学院机械电子系266033)摘要介绍了一种低成本的水泥生料配料控制系统,该系统采用上下位机结构:上位机为研华IPC610工控机,通过组态王对配料生产进行实时监控;下位机采用以单片机为核心的配料控制器,完成对各路原料的称量和放料控制;上下位机之间采用RS485网络进行通信。实际运行结果表明,系统运行稳定可靠,结构紧凑灵活,经济效益显著,有一定推广价值。关键词配料组态王
2、单片机2控制器的EPROM中;然后根据给料机的不同类型1引言向给料机发控制信号,对于石灰石应起动电磁振动在传统的自动配料控制系统中,控制软件多采给料机喂料,对于粘土、铁粉和煤粉应起动变频器控用VB、VC等语言编制而成,这就要求工程人员必须制螺旋给料机喂料,并根据称量控制算法控制原料有较高的计算机水平,并投入大量的开发时间,从而的准确称量;达到配方给定值后再打开放料门,将原使得系统的开发效率和可维护性受到限制。此外系料放料至带式输送机上,送入混合仓。统界面简单,实现功能较少且不全面,远不能满足现
3、代自动化控制系统的要求。随着工业自动化先进技术的推广应用,众多软件公司推出了各种不同的组态软件,将一些繁重而又重复的图形编辑工作交给组态软件去完成,而开发人员的工作则主要集中在数据流的分析上,从而大大提高了系统软件的开发速度和可靠性。组态王(KingView)是目前国内比较流行的一种国产工业自动化通用组态软件,适用于中小规模工业监控机,价格低廉。组态王配有加密锁,支持工程加密;驱动程序较为丰富,如支持DDE、板卡、OPC服务器、PLC、智能仪表、智能模块等;支持ActiveX控图1水泥生料配料
4、生产过程件、配方管理、数据库访问、网络功能、冗余功能。其3单片机配料控制器的设计扩展性强,可与管理计算机或控制计算机联网通信。为了在降低配料控制器成本的同时保证其可靠本文主要介绍组态王在水泥生料配料中的应性,本文在综合分析各种原料特性的基础上,采用模用。块化、参数化方法设计配料控制器,从而形成统一的2水泥生料配料工艺简介标准模块。无论是硬件还是软件都可以根据实际应用的需要灵活组合。具体来讲,硬件电路在设计时水泥生料配料生产过程如图1所示,整个生产过程由上位机-工控机统一管理,生料配料所用的石
5、同时考虑了两种给料机驱动电路,使用时根据所控灰石、粘土、铁粉和煤粉等原料各用一台单片机配料制的给料机的类型连接不同的驱动电路;上位机根控制器进行称重放料控制。具体过程是:配料控制据所配原料的不同通过串行接口给配料控制器设置器先从上位机接收配方信息,再根据各自的站号从不同的配料参数,配料控制器即可对其识别,调用相配方信息中分解出本站所需的配方给定值,存储在应的控制程序进行配料控制。41电工技术杂志2004年第3期组态王在配料控制系统中的应用31配料控制器的硬件设计配料控制器的运行模式(
6、单机运行、与上位机联网运图2所示的单片机和配料控制器是以AT89C52行)。显示系统主要包括两部分:一部分是用六个数单片机为核心的控制系统,主要由以下七大功能模码管实时显示称量料斗中物料的重量或设置参数;块构成:另一部分用八个发光二极管实时显示控制器的各种工作状态(如配料开始,通信等)。(6)通信模块为了实现与上位机的通信,该模块按照RS485标准设计:通过MAX487芯片将TTL电平转换成RS485接口电平,这样可以将由单片机作为控制核心的配料控制器挂接在RS485通信网络上,实现一点(一个
7、IPC)对多点(多个SCM控制器)的通信要求。(7)看门狗监控模块水泥生料配料现场的干扰十分严重,单片机受到干扰后容易失控,使程序陷入死循环,看门狗监控模块主要解决程序陷入死循环的问题。若运行时间超过看门狗设定的时间,则认为系统陷入了死循环,强迫系统重新复位,程(1)单片机主控模块该模块由AT89C52型单序重新从0000H内存单元开始运行,在0000H处安片机、6116外部RAM等组成,主要完成配料控制的排一段出错处理程序,使系统运行纳入正轨。除了数据运算、处理和存储任务。定时
8、监控功能外,看门狗还提供了电压监控功能。(2)称重测量模块该模块主要包括料斗称重32配料控制器的软件设计传感器、信号放大器、U/I变换电路、ICL7109A/D为了使配料控制器对各种原料称重配料具有通转换器等。料斗称重传感器将料斗及料斗中的原料用性,控制器的软件系统采用参数化、模块化程序设重量变换成毫伏级的模拟量信号,经信号放大器放计技术,根据不同功能,将软件分成若干独立的程序大和U/I变换将电压信号转换成电流信号远程传模块,如主程序、螺旋给料控制子程序、电磁给料控输至配料控制器的ICL7
