自動化飼料生產控製過程是一個多輸入、多輸出係統，通過采用現代化電子技術、自動控製技術以及計算機網絡技術等實現各條配料輸送生產線的協調及實時控製，對料位、K8凯发登录入口及時準確地進行監測和調節，有效降低了操作人員的強度。本文針對基於局域網飼料行業生產線控製係統進行的技術開發和研究，現場控製部分采用小型PLC 為控製器，開發了通用的飼料生產控製係統，利用WinSocket 技術、麵向對象的編程技術編程實現飼料生產遠程調度以及生產數據的管理。
1 飼料配料係統總體設計
目前我國大部分飼料生產過程控製係統業務流程主要包含如下幾個核心部分：給料部分、稱量部分、配料控製部分。
（1）給料部分：給料部分是從原料倉(或儲罐)向稱重設備中加料的執行機構，係統根據設定好的序號控製原料倉（用於儲存各種飼料生產所需的原料，如：棉柏、豆柏、魚粉等）全速下料。根據飼料生產所需原料的不同特性，需要分別選用不同的給料設備。
（2）稱量部分：在進行飼料生產的同時，需要判斷飼料生產所需要的所有原料是否下料結束，一般通過采集電子秤的重量，將重量模擬電壓信息送往電子稱，用來采集重量信號來判斷是否到達提前量。在飼料生產中為了提高生產效率與準確度往往采用雙配料倉，生產現場有多少配料倉則需要安裝相應的電子稱。
（3）控製係統：飼料生產控製係統由稱量儀表、上位工控機、可編程控製器及其他控製器件等組成。為了實現飼料生產過程的遠程控製，則需要配置遠程控製計算機，銷售計算機，數據庫服務器，管理計算機，地磅電子稱等。根據飼料生產過程控製的上述流程，本文設計的過程控製係統總體結構設計如下：係統由遠程控製計算以及飼料生產現場控製計算機組成一個兩級計算機控製網絡。
飼料配料控製係統結構設計
其中遠程控製計算機用來控製工業現場的生產監控以及管理，為車間級管理及公司級管理層提供接口，包括對各種原料、配方、生產時間等進行預置和設定，同時能夠對飼料生產相關數據進行管理及存儲。生產現場計算機控製係統則依然采用傳統的PC 機和PLC 組成上、下位機控製係統組成，其中上位機是PC 工控機，為操作人員提供良好的人機界麵，它的功能主要包括通信鏈路的建立，數據的接收、校驗、處理與打包發送，參數和狀態的查詢，參數的修改，報表與圖表的輸出，數據庫的更新與維護等。下位機以小型PLC 為核心，通過現場總線連接現場儀器儀表、控製計算機、變頻器等智能程度較高、處理速度快的設備對被控對象進行監測和控製，利用PLC 輸出的電流信號大小控製變頻器輸出的頻率的大小，從而改變電動機的轉速，起到控製電動給料裝置給料速度的目的，並完成對係統故障檢測、顯示及報警等輔助功能。
2 PLC 控製係統硬件設計
PLC 安裝在飼料生產現場區域控製器CUP 中，它可以對飼料生產現場各方麵的狀態參數進行實時監測和數據處理，並與現場工作站進行通信，及時將各種參數傳送給中心，接受中心發送的各種命令；根據監測的參數和控製模型的設置，自動控製現場設備的運行。
考慮到本飼料生產係統飼料配比工藝過程固定，控製量主要以開關量控製為主（電動機的啟、停由開關量控製）、帶少量數字量控製（變頻器的控製端輸入），對係統控製速度要求較低，控製功能主要能夠實現PID 運算、閉環控製、通信聯網等即可。通過對飼料生產現場情況、被控對象的I/O 點數以及工藝要求、掃描速度、自診斷功能等方麵統計結果的分析，綜合考慮係統開發的經濟性以及技術成熟度、開發周期等要素，本係統選用模塊式結構的西門子公司生產的S7-300 係列的中性可編程控製器就能夠很好的勝任自動化生產配料係統開發要求。
可編程控製器CPU 型號為CPU266，最大可擴展1024 點數字量或128 個模擬量，有PID 控製器，具有PID 自整定的功能。另外選用EM235 模塊和EM231 模塊以及通訊模塊擴展以太網CP243-1。EM235 模塊有4 點模擬量輸入，1 點模擬量輸出。EM231 有4 點模擬量輸入。控製器I/O 點數選擇的內容如下：定義PLC 的I/O 點數，包括開關量的I/O 點數、數字量的I/O 點數、模擬量的I/O 點數以及特殊功能模塊；建立I/O 分配表，繪製PLC 的輸入、輸出接線圖。
生產現場I/O 點數量和類型表
此外，在本工程設計中，為了避免電源對係統造成的幹擾，計算機、所有PLC、工控儀表、變送器的電源均采用一體化供電方式，輸入輸出信號全部用繼電器隔離，防止強電損壞設備以及信號相互幹擾。
3 係統軟件設計
本係統在傳統儀表PLC 控製係統基礎上，利用局域網通信技術將飼料生產現場控製與公司遠程管理係統相結合，融和了標準化協議通信、麵向對象技術、計算機控製技術等多種方法。本係統軟件結構設計包括生產現場軟件以及遠程端管理信息係統設計兩部分內容。
3.1 遠程控製端軟件設計
係統遠程控製端軟件通過局域網通信協議使遠程計算機實現對飼料生產過程的遠程監控及管理，控製軟件客戶端采用麵向對象集成軟件開發環境Visual Basic 6.0 開發，生產過程中所有的數據采用微軟SQL Server 2005 數據庫進行存儲。通過自定義PLC 數據通信協議進行數據傳輸，利用Win Socket編程技術實現遠程計算機與控製現場計算機之間通信，保證了數據傳輸的有效性與準確性。遠程控製端管理係統主要功能模塊則包括了用戶信息管理模塊、控製參數設置、生產過程管理模塊、統計與分析模塊、數據存儲及備份模塊等。
3.2 現場控製端軟件設計
由現場控製計算機完成係統程序初始化，根據遠程控製端計算機發送的係統配置參數啟動可編程控製器及其傳感器設備。首先檢查飼料原料倉中是否有料，若空倉或者飼料配量不足，則啟動配料生產線進行下料。由電子皮帶秤進行稱重並實時計量，CPU 計算得實時K8凯发登录入口及累計K8凯发登录入口。若設定K8凯发登录入口與實際K8凯发登录入口有偏差，調節器根據係統控製要求比較設定值與實際K8凯发登录入口的偏差，在K8凯发登录入口實際控製中采用工業控製中應用最為廣泛的PID 調節。經PID 調節改變輸出信號以控製變頻器對輸送電機的速度調節，從而實現恒K8凯发登录入口控製。
配料配料現場控製流程
4 結束語
飼料生產的核心工序就是計算機自動配料，本文設計實現的自動配料係統采用PLC 控製方案，便於配料的微機化控製，大大提高了配料精度。同時，強化了飼料生產的整體控製及管理，通過局域網通信協議實現網絡化生產管理，為整個廠區的飼料生產實現數據共享奠定了基礎。另外，該係統控製穩定可靠，具有較好的通用性及維護性，本係統不僅可用於飼料廠的技術改造，而且可推廣到食品加工、醫藥、建築材料等行業，均可以達到較好的控製效果。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除