物料稱重控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、物料稱重控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和商品流通的擴(kuò)大，對(duì)物料在線傳送稱重 技術(shù)的需求也日益增多。本文在詳細(xì)分析了國(guó)內(nèi)外在線自動(dòng)稱重系統(tǒng) 的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，提出了一種在線物料稱重的新方法，本 設(shè)計(jì)只需人員在外監(jiān)控，通過上位機(jī)來控制物料的稱重。物料稱重系統(tǒng)的控制方案整個(gè)物料稱重系統(tǒng)由兩個(gè)放料罐、總料罐、稱重傳感器、料位傳 感器、西門子PLC、西門子變頻器、稱重儀表和多個(gè)控制閥門等裝置 構(gòu)成，分為機(jī)械和控制兩大部分。機(jī)械部分是由放料罐、總料斗、傳 送帶、限位傳感器等幾部分組成，傳送帶在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下向送料斗中 送出物料。整個(gè)系統(tǒng)就是啟動(dòng)開關(guān)，兩個(gè)放料罐開始放料，稱重傳感 器接受信號(hào)，由

2、傳感器及變送器產(chǎn)生的代表重量的電信號(hào)由PLC采 集，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的重量時(shí)，PLC驅(qū)動(dòng)電機(jī)放料閥關(guān)閉停止放料，物料 進(jìn)入下一工藝環(huán)節(jié)。控制系統(tǒng)當(dāng)需要混料工作時(shí)，兩個(gè)放料罐閥門打 開，PLC啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，稱重傳感器開始稱重，其重量變 化為4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)模擬信號(hào)模塊進(jìn)入PLC，送入上位機(jī)顯 示，供操作人員監(jiān)控。達(dá)到設(shè)置重量時(shí)，PLC控制放料閥關(guān)閉停止放 料。依次循環(huán)放料罐1和2的閥門開關(guān)，按照上位機(jī)的設(shè)置進(jìn)行兩種 物料的按比例混合。同時(shí)PLC監(jiān)測(cè)物料限位傳感器送來的電平信號(hào)， 從而控制進(jìn)料罐的上下料位極限高度，以便整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行。物料稱重PLC控制系統(tǒng)完成所設(shè)定的控制任務(wù)所需要

3、的PLC規(guī)模主要取決于控制系統(tǒng) 對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的需求量和控制過程的難易程度。（1）I/O點(diǎn)的估算：系統(tǒng)的輸入點(diǎn)有：IND331儀表模擬量輸入 1個(gè)、啟/停按鈕數(shù)字量輸入各1個(gè)、料罐上下限位傳感器共5個(gè);共 計(jì)輸入點(diǎn)8個(gè)。而輸出點(diǎn)有：傳送帶啟/停指示燈2個(gè);系統(tǒng)工作指示 燈3個(gè);總罐閥門控制數(shù)字量輸出1個(gè);放料罐閥門控制數(shù)字量輸出2 個(gè)閥門指示燈3個(gè);共計(jì)輸出點(diǎn)11個(gè)?？傆?jì)I/O點(diǎn)數(shù)為8/11。(2)根據(jù)物料稱重系統(tǒng)的功能要求及其復(fù)雜程度，從經(jīng)濟(jì)性、 可靠性等方面來考慮，選擇西門子S7-300系列PLC作為物料稱重系 統(tǒng)的主機(jī)。由于物料稱重系統(tǒng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高精度的處理，所以選 擇315-2DP

4、為本設(shè)計(jì)CPU。稱重仿真系統(tǒng)的畫面設(shè)計(jì)以下是用WinCC設(shè)計(jì)的物料稱重仿真控制系統(tǒng)的畫面和動(dòng)畫連 接，本設(shè)計(jì)建立了用戶登錄界面、系統(tǒng)主菜單畫面、報(bào)警畫面等。當(dāng) 激活WinCC畫面時(shí)會(huì)自動(dòng)首先激活用戶登錄畫面，用戶必須輸入正 確的用戶名和密碼方可進(jìn)入下一工藝環(huán)節(jié)。如圖1所示。圖1登錄界面圖2主菜單當(dāng)正確的輸入了用戶名和密碼后點(diǎn)擊“進(jìn)入”按鈕后，會(huì)進(jìn)入“主菜 單畫面”;“主菜單畫面”中包含了一些進(jìn)入其他工藝畫面的按鈕，其中 有“主控畫面”、“登陸畫面”、“顯示畫面”、“退出系統(tǒng)”、咤艮警畫面”、 “趨勢(shì)畫面”、等按鈕，點(diǎn)擊其上面的按鈕會(huì)進(jìn)入相應(yīng)的工藝界面。點(diǎn) 擊“主控畫面”就會(huì)進(jìn)入如圖3所示的畫面

5、。在主控畫面中實(shí)現(xiàn)了通過 Step7控制的配料稱重仿真過程，并配以傳送帶指示燈分別表示其運(yùn) 行狀態(tài)。其中不同指示燈分別有兩種顏色變化為紅綠兩種色，紅色表 明傳送帶停止，綠色相反。還有放料指示燈也有兩種顏色變化，當(dāng)放 料指示燈顯示綠色表示放料閥已經(jīng)打開，放料罐開始放料，當(dāng)指示燈 變紅色表示放料罐停止放料。圖3主控畫面結(jié)論隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和商品流通的擴(kuò)大，對(duì)物料在線傳送稱重 技術(shù)的需求也日益增多。本文在詳細(xì)分析了國(guó)內(nèi)外在線自動(dòng)稱重系統(tǒng) 的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，提出了一種在線物料稱重的新方法，本 設(shè)計(jì)只需人員在外監(jiān)控，通過上位機(jī)來控制物料的稱重。根據(jù)物料稱 重的工藝流程，利用Step7軟件完成了控制程序的編程;利用WinCC 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)與Step7的通信，完成了配料稱重仿真的 整體設(shè)計(jì)。在