本文介紹了機械廠一個配料混合機自動控製係統的設計，上位機采用PC機，下位機采用SIMATICs7—200的可編程控製器，描述了係統的硬件組成、軟件設計和上下位機實現點對點的通訊方法．在實際生產中，該自動控製係統可以提高配料精度、產品質量和勞動生產率，可以消除誤操作、實現混合機的升級換代．

目前國內的各類混合機的配料和上料，均是采用簡單配料稱重儀表控製加人工操作方式進行的．由於配料混合的精度和速度與產品的產量和質量直接相關，人工操作的配料速度較慢，而且操作不當容易造成產品的大量報廢．隨著計算機控製技術的日趨完善和普及，自動配料混合機上料配料過程實現計算機控製是必然的趨勢．我們目前所研製的自動控製裝置能實現配料的量比設定、K8凯发登录入口的自動計量和自動控製，實現參數的在線修改和生產過程各參數的自動記錄與打印，達到自動、穩定、高效配料的目的．消除了誤操作的可能性，實現了混合機的升級換代．

1,湖和控製係統的組成
本混合係統的控製對象DSH雙螺旋錐形混合機是機械廠生產的一種高效粉粒體混合設備，廣泛應用於農藥、化工、醫藥、塗料、染料、顏料、食品、冶金、建材等行業的粉料混合．在混合機的生產運行過程中，配料、下料和混合為並發過程．它采用模擬式稱重傳感器和稱重顯示儀作為檢測變換設備，對筒體內物料總量的變化進行實時檢測，並送到下位機的可編程控製器PLC中，PLC采用SIMATICS7—200．由PLC將它與上位機PC傳送過來的設定值相比較，根據PLC中的控製算法所求得的控製輸出量，通過交流變頻裝置分別控製各原料包喂料器電機的啟停和轉速，達到自動、穩定、精確配料的目的．

自動混合係統的軟件部分由用VB語言編製的上位機監控軟件和用PLC語言編製的下位機控製軟件組成，監控軟件包括模擬運行顯示、配方設置、參數調整、生產記錄統計打印、故障報表等七個操作界麵．主要功能如下：

(1)實時監控混合機的工作狀態、動畫模擬現場工作情況；(2)向下位機發送命令參數，啟停混合機，設置自動或手動操作模式；(3)實時監控混合機工作狀況，故障報警，保存故障信息、日期、時間等以供分析；(4)設置配料配比參數，可保存多個配方，可在線修改、打印配比參數；(5)設置和存儲係統的工作參數；(6)實時記錄係統生產過程有關參數，可供操作人員查找某一時間段的生產記錄；(7)可生成生產記錄報表，統計各班次的生產狀況．

配料軟件包包括以下幾個模塊：(1)接收、顯示模塊，(2)故障監測與處理模塊，(3)發送參數模塊，(4)設置配方及配料參數模塊，(5)生產過程的記錄與統計模塊．

配料混合機控製軟件以PLC編程軟件為平台，包括初始化、啟動、停止、數據處理等七個子程序及接收數據等三個中斷服務程序，其主要功能是：(1)接收從稱重儀及上位機傳來的數據並進行處理，(2)能進行手動及自動的操作與切換，(3)根據現場稱重及係統設置參數啟動和停止操作，(4)稱重數據應滿足實時性．

2，混合機上位機軟件的功能
2．1，接受、顯示模塊

該模塊使用VB通訊口的OnComm()事件，接受從下位機(PLC)發送過來的20個字節通訊數據，這2O個字節數據的格式為：第1字節為起始字符02H，第2、3、4字節為秤重儀傳來的數值的小數點位置及單位，第5至10字節為係統毛重，第11至16字節為係統皮重，第17至19字節表示係統狀態(具體格式見表1)，第20字節為終止符0DH．在OnComm()事件中取出下位機控製的稱重儀淨重與皮重，分析出係統各物料的實際稱重及當前係統運行狀態，在相應的文本框中顯示．同時，動畫模擬係統的工作現場．

2．2，故障監測與處理模塊

通過監測係統的淨重和運行狀態，可以分析出係統當前可能的故障．可能發生的故障及係統的當前狀態見表1．

可能發生的故障及係統的當前狀態
表l，可能發生的故障及係統的當前狀態

若發現係統可能出現故障，應立即在操作界麵中顯示相關的故障信息，並詢問是否立即停止係統的運行．若應答“是”，向下位機發送停止命令；否則，忽略此故障信息，係統繼續運行．同時保存此故障信息的內容及發生時間等，生成故障表格以便查詢．

2．3，發送參數模塊

上位機(PC)向下位機(PIC)發送的參數包括係統的命令參數(如運行、停止、自動、手動等)及係統的狀態參數(如三種物料的給定稱量、三種物料的慢加值、三種物料的提前量、批次、混合機的攪拌時間、允許偏差值、三根螺杆的延時時間、包裝給定值、包裝出料的延時時間及包裝提前量供18個)．為使通訊準確及時，發送數據設置為20個字節，其中第1字節為起始位，第2字節為二進製數，末位為1表示啟動係統運行，倒數第二位為1表示停止係統運行．第3字節表示係統運行為自動方式還是手動方式，若為0表示係統自動，否則表示手動．第4字節至第19字節格式見表2所示．第20字節為終止符0DH．

第4至第l9字節的格式
表2，第4至第l9字節的格式

為使通訊端口不至於過分繁忙，保證通訊的準確性，將發送數據分成發送命令數據及發送參數數據兩類．在按命令按鈕時發送命令參數數據，在進入係統程序時先發送當前的係統參數值，若係統的相應參數更改，再發送新的係統參數．這樣，在傳輸通道中，將大部分時間留作PLC傳輸給PC數據的時間，隻有在程序啟動、更改參數及按命令按扭時，才有數據從PC傳送給PIC，這樣就可減少由於數據傳輸衝突而造成的誤操作．

2．4，設置配方及配料參數模塊

此模塊主要是對數據庫進行操作，通過編程實現對配方數據庫及配料參數數據庫的增加、刪除、編輯、保存、打印並檢查是否有錯誤輸入等．在錯誤數值輸入及出現相同配方號時出示錯誤信息框．配方數據表格包括配方號，1、2、3物料的給定稱量，三種物料的給定稱量和，給定稱量單位、操作員、操作日期進行定量稱重配料．

2．5，生產過程的記錄與統計模塊

記錄生產過程在工業生產中十分必要，它對規劃生產規模，提高生產效率提供了基本數據．在一次作業中，要記錄操作員、操作配方號、操作的起止時間、配料日期等．生產記錄不得隨意添加、更改和刪除．還可按年份、月份、季度、半年、日期、班次、操作員等進行查詢，並打印出相應結果．生產記錄的統計可統計出各班次的生產狀況，可按年份、月份、季度、半年、日期、班次、操作員等進行查詢，並打印某一班次生產的某一物料或某一配方總的配料數．

3，通訊功能的實現
通訊是SIMATICS7—200的一個重要功能，它為用戶提供了靈活的通訊功能．集成在S7200中的點對點接口(PPI)中，可用普通的雙絞線作波特率為9600bps的數據通訊，或利用公司的PC／PPI電纜，將S7—200CPU與計算機或稱重顯示儀通過RS232口連接起來組成PC／PPI網絡，實現點對點通訊．如果在一個網絡有多於1個以上的主機，則可在編程計算機或由公司提供的編程設備中插入一塊多點接口卡(MPI)．由於該卡本身具有RS232／RS485信號電平轉換器，因此可使用一般的電纜連接．
4，結束語
本項目是與機械廠共同合作研製DSH雙螺旋錐形混合機的自動配料控製係統，現已與DSH雙螺旋錐形混合機配套成產品銷售．此控製係統略加修改後，同樣可應用於其他種類的配料混合機．從用戶的運行結果來看，本係統具有運行穩定可靠、配料精度較高、操作簡單方便、功能完善等優點．使用本係統不僅可以提高產品質量、縮短工藝流程、降低生產成本，而且可以改善勞動條件，提高勞動生產率．

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