電解槽物料輸送PLC控制及其上位機組態(tài)系統(tǒng)設計

1、一.輸入采樣階段:在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并將它們存入I/O映象區(qū)的相應單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)的相應單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會改變。所以輸入如果是脈沖信號，它的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。二.用戶程序執(zhí)行階段:在用戶程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。并對控制線路進行邏輯運算，并以此刷新該邏輯線圈或輸出線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術(shù)運

2、算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達等。三.輸出刷新階段:在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動響應的外設。這時才是PLC真正的輸出。3.2 PLC硬件設計本系統(tǒng)濃相輸送控制分布于500m100m區(qū)域內(nèi),共有DI52（8*6+4）點,DO58（9*6+4）點,AI12路.超濃相輸送分布于1000m100m區(qū)域內(nèi),共有DI160點,DO160點.由于各測控點分散,而電解車間又具有幾萬高斯的電磁場,因此,控制要求如下:1)實現(xiàn)自動控制,手動控制僅用于維護;2)抗強電磁場干擾;3)顯示各系統(tǒng)工藝流程圖、壓力棒圖和趨勢圖,能進行語音報警等;4)記錄輸料罐數(shù)、

3、現(xiàn)場數(shù)據(jù)、報警位置和類型等。綜上所述PLC各模塊類型如下:(1)CPU單元:CPU315-2DP,RAM48K,可擴展EEPROM512K；(2)DI模塊: SM321,32路/塊,7塊;(3)DO模塊:SM322,32路晶體管/塊,7塊;(4)AI模塊:SM331,8*12位，1塊；(5) AO模塊:SM332,4*12位，1塊；(6)機架:1771-A2B,8槽,3塊;(7)電源:PS307,10A,3塊；(8)接口模塊：IM360,1塊，IM361,2塊。因為每個機架最多可以帶8個信號塊，系統(tǒng)需要用到的信號塊就有14個，因此必須使用擴展機架。因此就要用到接口模塊。在這個系統(tǒng)中總共要用到兩

4、個擴展機架因此要用到2個IM361,1個IM360。使用時只需要把IM361插入主機架，把另外兩個IM360插入各自的擴展機架中；因為每個IM361都需要一個24V的電源對整個擴展機架進行供電，因此總共需要用到3個電源。CPU315-2DP具有48KB RAM，80KB（RAM）的裝載存儲器，可用存儲卡擴充裝載存儲器容量最大到512KB，每執(zhí)行1000條二進制指令約需0.3ms.最大可擴展1024點數(shù)字量I/O或128路模擬量通道。CPU314內(nèi)裝硬件實時時鐘，如安裝后備電池，則在電源關(guān)掉時CPU的時鐘仍繼續(xù)工作。CPU315-2DP是唯一帶現(xiàn)場總線(PROFIBUS)SINEC L2-DP接

5、口的CPU模塊。CPU315-2DP的操作系統(tǒng)是事件驅(qū)動的用戶程序掃描過程。CPU響應那些事件，操作系統(tǒng)自動調(diào)用該事件的組織塊OB。例如，用于循環(huán)掃描的OB1；用于再啟動的OB100；時間/日期中斷OB10；延時中斷（16000ms）OB20；硬件中斷OB35；診斷中斷OB82及錯誤/故障組織塊OB80，OB81，OB85，OB87，OB121，等。CPU314可調(diào)用128個功能塊FB（0127）；128個功能調(diào)用FC（0127）；127個數(shù)據(jù)塊DB（0127，0保留）；OB,FB,FC,DB的容量均不大于8KB。除此之外，有34個系統(tǒng)功能SFC集成在操作系統(tǒng)中供用戶調(diào)用，有九個系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊SD

6、B裝載S7-300的系統(tǒng)參數(shù)。 SM321數(shù)字量輸入模塊將現(xiàn)場過程送來的數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成S7-300內(nèi)部信號電平。數(shù)字量輸入模塊分為直流輸入方法和交流輸入方法，對現(xiàn)場輸入元件，僅要求提供開關(guān)觸點即可。輸入信號進入模塊后，一般都經(jīng)過光電隔離和濾波，然后才送至輸入緩沖器等待CPU采樣。采樣時，信號經(jīng)過背板總線進入到輸入映象區(qū)。 數(shù)字量輸入模塊SM321有四種模塊型號可供選擇，即直流16點輸入直流32點輸入交流16點輸入交流8點輸入模塊本系統(tǒng)因為考慮手動操作,所以數(shù)字量很多所以采用直流32點輸入模塊。 SM322數(shù)字量輸出模塊將S7300內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平，可直接用于驅(qū)動電

7、磁閥接觸器小型電動機燈和電動機啟動器等。按負載回路使用的電源不同分為：直流輸出模塊交流輸出模塊和交直流兩用輸出模塊。按輸出開關(guān)器件的種類不同又可分為：晶體管輸出方式可控硅輸出方式和繼電器觸點輸出方式。晶體管輸出方式的模塊，只能帶直流負載，屬于直流輸出模塊；可控硅輸出方式屬于交流輸出模塊；繼電器觸點輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊，從影響速度上看，晶體管響應最快，繼電器最慢；從安全隔離效果及應用靈活性角度看，以繼電器觸點輸出型最佳。本系統(tǒng)因為考慮手動操作,所以數(shù)字量很多所以采用直流32點輸出模塊。 PS307是西門子公司為S7300專配的24V DC電源。PS307系列模塊除輸出額定電流不同

8、外（有2A,5A,10A三種），其工作原理和參數(shù)都不一樣。 本系統(tǒng)選用PS307 10A模塊電源。PS307 10A模塊的輸入接單相交流系統(tǒng)，輸入電壓120/230V,50/60HZ，在輸入和輸出之間有可靠的隔離。如果正常輸出電壓24V，則綠色LED點亮；如果輸出電路過載，則LED閃爍，輸出電流長期在10A到13A之間時，輸出電壓下降，電源壽命縮短，電流超過13A時，電壓跌落，跌落后可自動恢復；如果輸出短路，輸出電壓為0V，LED變暗，在短路消失后電壓自動恢復。輸出電壓允許范圍24V5%,最大上升時間2.5S,最大殘留紋波150Mvpp.電源效率89，功率輸入270W，功率損耗30W。PS30

9、7 2A模塊的功率損耗10W, PS307 5A 模塊的功率損耗18W PS307可安裝在S7300專用導軌上，除了給S7300CPU供電，也可給I/O模塊提供負載電源。 SM331模擬量輸入模塊主要由A/D轉(zhuǎn)換部件、模擬切換開關(guān)、補償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。A/D轉(zhuǎn)換部件是模塊的核心，其轉(zhuǎn)換原理采用積分方法，積分時間直接影響到A/D轉(zhuǎn)換時間和A/D轉(zhuǎn)換的精度。被測模擬量的精度是所設定的積分時間的正函數(shù)，也即積分時間越長，被測值的精度越高。SM331可選四檔積分時間：2.5MA,16.7 MA,20 MA,100MS，相對應得意位表示的精確度為：9，12，12，14位，每一

10、種積分時間有一個最佳的噪聲抑制頻率fo，以上四種積分時間分別對應400HZ,60HZ,50HZ,10HZ.SM331的8個模擬量通道共用一個積分式A/D轉(zhuǎn)換部件，即通過模擬切換開關(guān)，各輸入通道按順序一個接一個的轉(zhuǎn)換。某一通道從開始轉(zhuǎn)換模擬量輸入值起，一直持續(xù)到再次開始轉(zhuǎn)換的時間稱模入模塊的循環(huán)時間，它是模塊中所有活動的模擬量輸入通道的轉(zhuǎn)換時間的中總和。實際上，循環(huán)時間是對外部模擬量信號的采樣間隔，為了縮短循環(huán)時間，應該使用STEP7組態(tài)工具屏蔽掉不用的模擬量通道，使其不占用循環(huán)時間。對于一個積分時間設定為20MS，8個輸入通道都接有外部信號且都需斷線監(jiān)視的SM331模塊，其循環(huán)時間為(20+1

11、0)*8=256MS.因此，對于采樣時間要求更快一些的場合，優(yōu)先選用二輸入通道的SM331模塊。SM331的每兩個輸入通道構(gòu)成一個輸入組，可以按通道組任意選選擇測量是否是否排氣閥物料高度高判斷?電機關(guān)電動篩關(guān)物料切斷閥關(guān)排氣閥關(guān)壓力檢測過程自動輸送過程電機開電動篩開物料切斷閥開物料高度判斷?是否加壓閥開SM332模擬量輸出模塊的響應時間包括內(nèi)部存儲器傳送數(shù)字化輸出值的時間和數(shù)模轉(zhuǎn)換的時間。模擬量輸出各通道的轉(zhuǎn)換是順序進行的.模塊的循環(huán)時間是所有活動的模擬量輸出通道的轉(zhuǎn)換時間的總和。 模出的影響時間是一個比較重要的標志,響應時間就是在內(nèi)部存儲器中出現(xiàn)數(shù)字量輸出值開始到模擬輸出達到規(guī)定值所用時間的

12、總和。它和負載特性有關(guān),負載不同(如容性,阻性和感性負載),響應時間也不一樣。SM332可以輸出電壓,也可以輸出電流.在輸出電壓時,可以采用2線回路和4線回路兩種方式與負載相連。采用4線回路能獲得比較高的輸出精度。3.3 PLC設計流程圖 濃相傳輸部分(圖3.1),主要是把氧化鋁經(jīng)過壓力罐加壓,通過風動溜槽把物料輸送到含氟氧化鋁儲存罐。整個過程包括電動機,電動篩的啟動過程,加壓過程和物料輸出過程.在運行過程里可以根據(jù)物料高位計的動作通過加計數(shù)器對已經(jīng)輸送罐數(shù)進行計數(shù),因是壓力高判斷是壓力高判斷是否加壓閥關(guān)送料閥開壓力平衡閥開出料閥開物料高度低判斷？自動輸送過程否圖3.1 PLC濃相輸送設計流程

13、圖超濃相部分(圖3.2),主要是根據(jù)電解槽物料的需求情況,自動啟動離心機,離心機通風閥門對電解槽供料。在現(xiàn)場總共有兩個車間,分別用一個離心機供料。在“槽內(nèi)物料足”這個信號是作為每個車間發(fā)回來的綜合信號。每個電解槽的物料高度也分別有一個模擬量信號,是經(jīng)PLC傳給上位機的監(jiān)控信號。 離心機啟動離心機啟動槽內(nèi)物料足?開通風閥電解槽下料口開電解槽下料口關(guān)否是 圖3.2超濃相傳輸PLC流程圖3.4 PLC I/O地址表（部分）S7-300CPU有三個基本存儲區(qū)系統(tǒng)存儲區(qū)：RAM類型，用于存放操作數(shù)據(jù)（I/O、位存儲、定時器、計數(shù)器等）。裝載存儲區(qū)：物理上是CPU模塊的部分RAM,加上內(nèi)置的EEPROM或

14、選用的可拆卸的FRROM卡，用于存放用戶程序。工作存儲區(qū)：物理上占用CPU模塊中的部分RAM,其存儲內(nèi)容是CPU運行時，所執(zhí)行的用戶程序單元（邏輯塊和數(shù)據(jù)塊）的復制件。CPU工作存儲區(qū)也為程序塊的調(diào)用安排了一定數(shù)量的臨時本地數(shù)據(jù)存儲區(qū)或稱L堆棧，L堆棧中的數(shù)據(jù)在程序塊工作時有效，并一直保持，當新的塊被調(diào)用時，L堆棧重新分配。CPU程序所能訪問的存儲區(qū)為系統(tǒng)存儲區(qū)的全部、工作存儲區(qū)的數(shù)據(jù)塊DB、暫時局部數(shù)據(jù)存儲區(qū)，外設I/O存儲區(qū)等。外設輸入(PI)和外設輸出（PQ存儲區(qū)除了和CUP型號有關(guān)外，還和具體的PLC應用系統(tǒng)的模塊配置相聯(lián)系，其最大范圍為64KB。數(shù)字量模塊里的輸入點和輸出點的地址有字

15、節(jié)部分和位部分組成。例如：I1.2 I 輸入 1字節(jié)地址 2 位地址表3.1 PLC地址表(部分): 地址符號備注I0.0MANUAL手動操作I0.1AUTO自動操作I0.2PROTECT1關(guān)I0.3DIANJI電機I0.4CHUQIFA出氣閥門I0.5JIAYAFA加壓閥門I0.6YALIBUCHANGFA壓力補償閥門I0.7SONGLIAOFA送料閥門I1.0CHULIAOFA出料閥門I1.1NEXT1NEXT1I1.2NEXT2NEXT2I1.3NEXT3NEXT3I1.4NEXT4NEXT4I1.5PROTECT2自動連鎖保護I1.6WULIAOGAODU物料高度I1.7YAQIANG

16、壓強I2.1SHUSONGGUOCHENG輸送過程I2.2DIANDONGSHAI電動篩I2.3WULIAOQIEDUANFA物料切斷閥門I3.0WULIAOHIGH物料高位計動作I3.1YALIHIGH壓力高位計動作I3.2WULIAOLOW物料低位計動作Q4.0Q_AUTO自動操作輸出Q4.1Q_MANUAL手動操作輸出Q4.2Q_PROTECT1手動連鎖保護輸出Q4.3Q_PROTECT2自動連鎖保護輸出Q4.4Q_DIANJI電機輸出Q4.5Q_DIANDONGSHAI電動篩輸出Q4.6Q_JIAYAFA加壓閥門輸出Q4.7Q_CHUQIFA出氣閥輸出Q5.1Q_YALIBUCHANG

17、FA壓力補償閥門輸出Q5.2Q_WULIAOQIEDUANFA物料切斷閥們輸出Q5.3Q_SONGLIAOFA送料閥門輸出Q5.4Q_CHULIAOFA出料閥門輸出Q5.5Q_WULIAOHIGH物料高位計動作輸出Q5.6Q_WULIAOLOW物料低位計動作輸出Q5.7Q_YALIHIGH壓力高位計動作輸出Q6.0Q_SHUSONGGUOCHENG輸送過程輸出3 5 PLC設計梯形圖梯形圖是PLC運行的依據(jù),下面只簡單介紹了部分濃相部分的梯形圖。梯形圖（LADDER DIAGRAM）表達式是在原電器控制系統(tǒng)中常用的控制器，繼電器梯形圖基礎上演變而來的。它與電器操作原理圖相呼應，形象，直觀和適用

18、，為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是PLC的主要編程語言。本設計就是才用梯形圖編程的。1.梯形圖的格式每個梯形圖網(wǎng)絡由多個梯級組，每個輸出元樹可構(gòu)成一個梯級，每個梯級可由多個支路組成。通常每個支路可容納的編程元素個數(shù)和每個網(wǎng)路最多允許的分支路數(shù)都有一定的限制。最右邊的元素必須是輸出元素。簡單的編程元素只占用1條支路（例如常開/常閉接點，繼電器線圈等），有些編程元素要占用多條支路（例如矩陣功能）。在用梯形圖編程時，只有在一個梯級編制完整后才能繼續(xù)后面的程序編制。PLC的梯形圖從上至下按行會制，途中豎線類似電器控制圖的電源線，稱作母線（BUS BAR），每一行從左至右，右側(cè)總是安排輸入觸點并且把并聯(lián)觸點

19、多的支路靠近最左端。輸入觸點不論是外部的按鈕，形程開關(guān)，還是繼電器觸點，在圖形符號上只用常開“|”和常閉“|/|”，而不及及其物理屬性。輸出線圈用圓形或橢圓型表示。在梯形圖中每個編程元素應按一定的規(guī)則家標字母和數(shù)字串，不同的編程元素常用不同的字母符號和一定的數(shù)字串來表示。2.PLC梯形圖編程的特點梯形圖格式中的繼電器不是物理繼電器，每個繼電器各輸入觸點均為存儲器中的一位。相應位為“1”狀態(tài)，表示繼電器線圈通電，常開觸點閉合或常閉觸點斷開；相應位為“0”狀態(tài)，表示繼電器線圈失電，常開觸點斷開或常閉觸點閉合。梯形圖中流過的電流不是物理電流，而是“概念”的電流。是用戶程序解算中滿足輸出條件的形象表示

20、方式?！案拍睢彪娏髦荒軓淖笙蛴伊鲃印Ｌ菪螆D中的繼電器觸點可在編制用戶程序時無限引用，即可常開又可常閉。梯形圖中用戶邏輯結(jié)算結(jié)果，馬上可以為后面用戶程序的解算是跟據(jù)PLC內(nèi)I/O映象區(qū)每位的狀態(tài)，而不是解算時現(xiàn)場開關(guān)的實際狀態(tài)。輸出線圈中對應輸出映象區(qū)的相應位，不能用該編程元素直接驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)。3.5.1 PLC手動操作梯形圖OB1 濃相輸送梯形圖 (Cycle)濃相輸送手動操作過程Network1 手動啟動自保(圖3. 3) 這是個記憶電路，是防止一旦斷電沒有來得及斷開電源造成的機器自動運行的情況。手動操作時，自動操作必須送關(guān)閉的，不允許手動操作和自動操作同時工作。一般情況是手動操作在系統(tǒng)

21、調(diào)試和故障排除時才使用。正常情況下使用自動操作。圖3.3 PLC手動操作梯形圖Network2: 電機啟動過程(圖3. 4) 電機啟動時帶動皮帶并和電動篩自動啟動運行，前提是物料罐內(nèi)物料未滿。然后依次打開物料切斷閥門，出氣閥門。并發(fā)出啟動外部輸出電機啟動信號。圖3.4電機啟動過程圖Network3: 手動加壓過程(圖3.5) 加壓時自動打開出氣閥，加壓前提是壓力高未動作。然后打開出氣閥門，并發(fā)出啟動外部加壓閥門信號。出氣管道直接通到電動篩口，借助排出氣體使電動篩上的氧化鋁材料粉塵盡量少的往外飛揚，對現(xiàn)場的除塵和員工的安全有很好的作用。圖3.5手動加壓過程圖Network4: 手動打開壓力補償閥

22、(圖3.6)壓力補償閥打開后，進入物料輸出階段，電機，電動篩，加壓閥，出氣閥自動關(guān)閉。圖3.6手動打開壓力補償閥圖Network5：手動打開送料閥(圖3.7) 打開送料閥時，壓力補償閥必須在打開狀態(tài)，壓縮空氣進入溜槽。清除溜槽殘余物料。圖3.7手動打開送料閥圖Network6：手動打開出料閥(圖3.8) 打開出料閥時，送料閥必須打開送料閥。而且罐內(nèi)物料低未動作。圖3.8手動打開出料閥Network7：物料高動作(圖3.9) 物料高動作時自動關(guān)閉電機，電動篩，加料過程結(jié)束。圖3.9物料高動作圖Network8：壓力高動作(圖3.10) 壓力高動作時，加壓過程自動結(jié)束，加壓過程結(jié)束。圖3.10壓力

23、高動作Network9：物料低動作(圖3.11) 物料低動作時，自動關(guān)閉出料閥關(guān)閉。一次物料濃相傳輸完成。圖3.11物料低動作3.5.2 PLC自動操作梯形圖(圖3.12)濃相輸送自動操作啟動自保過程，這是個記憶電路，是防止一旦斷電沒有來得及斷開電源造成的機器自動運行的情況。手動操作時，自動操作必須送關(guān)閉的。 自動操作模式打開后，依次打開輸送過程，出氣閥，物料切斷閥，加壓閥，電動篩，電機并對應各自輸出。自動進入充料完成階段。 在物料已滿的情況下，自動關(guān)斷電機，電動篩，出氣閥，物料切斷閥并進入加壓完成階段 在充料過程結(jié)束后，加壓罐持續(xù)加壓，等到罐內(nèi)壓力達到要求時自動關(guān)斷加壓閥門，自動打開送料閥，

24、壓力補償閥，出料閥。并啟動物料地位動作過程。物料低位計動作時,自動關(guān)斷出料閥，壓力補償閥，送料閥，啟動下一次充料，輸送過程。圖3.12 自動操作過程梯形圖4 上位機組態(tài)設計 在本課題的設計中采用的是世紀長秋公司的世紀星V7.00版本，世紀星監(jiān)控組態(tài)軟件系統(tǒng)由開發(fā)系統(tǒng) CSMaker 和運行系統(tǒng) CSViewer 兩部分組成。CSMaker和 CSViewer 是各自獨立的32位應用程序，均可單獨使用；兩者又相互依存，在開發(fā)系統(tǒng) CSMaker 中設計開發(fā)的應用程序必須在 CSViewer 運行環(huán)境中才能運行。PC系統(tǒng)采用較為穩(wěn)定的WINDOWS2000版本。 本系統(tǒng)共有多個畫面組成，分成操作者

25、登陸，自動操作，手動操作，報警記錄，帶圖，棒圖，組態(tài)報表，視頻監(jiān)視等畫面。完成濃相輸送的操作與監(jiān)視功能，詳細功能在畫面介紹中。4.1上位機設計要求 上位機部分分為濃相傳輸部分和超濃相傳輸部分以及與PLC的通信部分。 濃相傳輸部分主要根據(jù)工藝流程圖完成物料的填充,加壓,輸料過程。操作過程分為手動和自動兩部分,兩部分相互聯(lián)系,但不能同時操作。在畫面上以動態(tài)圖形顯示現(xiàn)場各部件的運行狀態(tài),故障時系統(tǒng)信息自動保持,使現(xiàn)場維護工作人員能迅速排除故障。濃相傳輸上位機部分還要具有設備各變量的工作變化趨勢,實時報警信息,歷史報警信息,能同步視頻顯示外部設備運行情況以及報表功能等。 超濃相傳輸部分是從存儲有加氟氧

26、化鋁罐通過各立體管道輸送至電解槽。該系統(tǒng)要求能夠顯示外部160個電解槽物料需求情況以及對離心機運停,離心機出口閥的開關(guān)等操作。 兩部分要求從軟件設計上能與外部PLC部分能夠同步通訊。從廠房結(jié)構(gòu)上說一般都是上位機和PLC控制器都在現(xiàn)場調(diào)度室距離非常近,所以PLC控制器可以采用雙絞線直接連到上位機上的MODEMS進行通訊。42 主要畫面及其功能介紹 上位機系統(tǒng)中,要根據(jù)現(xiàn)場實際情況對上位機畫面進行設計,要在畫面上多方面顯示重要變量的各種信息,要盡量的直觀化,經(jīng)過一個多月的努力終于完成的上位機畫面的構(gòu)思與設計,下面就簡單介紹部分畫面的制作情況以及各自功能。421主畫面窗口圖4.1主畫面窗口圖“主畫面

27、窗口” (圖4.1)是運行系統(tǒng)的首頁，鏈接采用彈出時覆蓋方式，共有六個鏈接，各畫面鏈接到相應的濃相輸送窗口的界面。1#罐1罐濃相傳輸窗口2#罐2罐濃相傳輸窗口3#罐3罐濃相傳輸窗口4#罐4罐濃相傳輸窗口5#罐5罐濃相傳輸窗口6#罐6罐濃相傳輸窗口 畫面簡單，清晰美觀。422濃相輸送控制窗口圖4.2濃相輸送控制窗口圖“濃相輸送控制窗口畫面”(圖4.2)是濃相傳輸?shù)淖钪匾漠嬅?，主標題下面是菜單欄，直接連接到各自的畫面窗口。畫面上有當前日期，時間以及物料高度變量，壓力大小變量的數(shù)字直接表示，在各變量的圖像上也能以顏色變化，上下移動，上下彈跳，左右移動等動畫顯示。形象生動。在操作上分為自動操作和手動

28、操作。兩過程不能同時操作。自動操作是根據(jù)編寫的程序過程自動完成打料過程。手動操作是在系統(tǒng)調(diào)試和處理故障時才使用。在手動操作時也有一定的連鎖保護措施，例如在排了過程中充料過程必須結(jié)束，也即出料閥打開時電機，電動篩，物料切斷閥門等必須關(guān)閉的。真人語音報警是本系統(tǒng)的特色之一，完善了以往組態(tài)監(jiān)控只能一直注視畫面的不足。需要報警的語音不用先錄音，直接輸入要報警的語句即可，系統(tǒng)會自動完成普通話的報警實現(xiàn)。真人語音報警是在故障發(fā)生時自動告訴操作人員故障發(fā)生的具體情況，既減輕了操作人員的勞動強度，減少了因操作人員因疏忽造成系統(tǒng)運行故障的幾率，同時也簡化了處理故障的過程使排除故障更有目的性。如果操作人員不想使用

29、真人語音報警功能可以取消該功能，也可以再次啟動真人語音報警。在屏幕上的“語音報警信息”的文本顯示里會顯示報警內(nèi)容的文本，即使在取消語音報警功能了，報警內(nèi)容也能顯示在“語音報警信息”的文本顯示里。物料罐已充料罐數(shù)數(shù)字顯示可以直觀的告訴操作人員已經(jīng)充料的具體罐數(shù)。如果已經(jīng)記錄的數(shù)字過大則可以點擊“清零”按鈕，計數(shù)從0重新開始計數(shù)。如果清零后會不會就丟失了充料的罐數(shù)值呢？不會的，在組太報表里會有充料罐數(shù)的記錄。畫面底部的實時報警窗口，也是同步顯示報警的具體情況的，報警畫面會自動滾屏。同時也可一拉動滾動條查看自開機以后的報警情況。在報警畫面會自動顯示報警日期，時間，報警組，報警變量，報警恢復，應答，報

30、警時當前變量值等等。圖43登陸菜單項圖上圖是菜單項的”登陸”菜單項(圖43)，為了確保系統(tǒng)使用安全，責任具體到個人，操作人員在進行系統(tǒng)操作時必須登陸，密碼區(qū)分大小寫。系統(tǒng)會自動記錄登陸人員的用戶名。在不進行登陸的情況下，操作人員是沒有資格運行系統(tǒng)的。改變密碼是為了保障操作人員的用戶名不被其他人員盜用的，操作人員可以在登陸后更改自己認為安全的密碼，同時對自己的密碼負責。圖4.4 配置用戶圖在“配置用戶”的菜單里(圖4.4)登陸用戶訪問級別在9000以上的用戶可以進行增加用戶，修改用戶，刪除用戶等功能。配置用戶對話框參數(shù)設置如下：增加：增加新的用戶，同時設置其密碼和訪問級別。修改：修改用戶的密碼和

31、訪問級別。“超級用戶”和“NONE”的用戶名和訪問級別不能被修改。刪除：刪除選中的用戶。不能刪除“超級用戶”和“NONE”。保存：保存用戶信息到數(shù)據(jù)庫中。423實時趨勢曲線窗口說明： 物料高度 壓力大小圖45 實時趨勢曲線窗口圖“實時趨勢”(圖4.5)用于實時顯示數(shù)據(jù)的變化情況。在畫面運行時實時趨勢曲線對象由系統(tǒng)自動更新。數(shù)據(jù)將從趨勢的右邊進入，同時趨勢將從右向左移動。圖形的縱軸顯示的是變量數(shù)值，圖形的橫軸上顯示的是時間，時間點之間有均勻分割線。實時趨勢圖對當前變量的變化趨勢有很好的分析作用，也是在處理故障情況下對各變量的狀態(tài)最切實的分析數(shù)據(jù)趨勢變化。424歷史趨勢曲線窗口說明： 物料高度 壓

32、力大小圖46 歷史趨勢曲線窗口圖“歷史趨勢曲線”(圖46)用于歷史數(shù)據(jù)的查看工作。歷史趨勢曲線可使您得到過去的時間和數(shù)據(jù)。軟件運行時，歷史趨勢曲線并不自動卷動，它一般與功能按鈕一起工作，利用歷史趨勢曲線變量的域或使用與歷史趨勢曲線有關(guān)的函數(shù)可以完成對歷史趨勢曲線的控制，這些按鈕可以完成翻頁、設定時間參數(shù)、啟動/停止記錄、打印曲線圖等復雜的功能。縱軸顯示數(shù)值是變量的數(shù)值對比點，橫軸是時間軸，顯示時間間隔，在點擊畫面時會彈出一對話框，在對話框內(nèi)可以對各參數(shù)進行設置。由于歷史趨勢曲線的數(shù)據(jù)來源于歷史數(shù)據(jù)文件，所以應確保歷史數(shù)據(jù)記錄的正常工作。當使用歷史趨勢曲線時，應特別注意：選擇歷史記錄有效歷史趨勢

33、曲線中顯示的變量在變量定義時，應選擇歷史記錄有效。確保歷史數(shù)據(jù)文件的存儲目錄有效在工程管理器“系統(tǒng)配置”節(jié)點下雙擊“歷史數(shù)據(jù)記錄”，則彈出歷史記錄配置對話框。在此對話框中輸入記錄歷史數(shù)據(jù)文件在磁盤上的存儲路徑和其它屬性(如數(shù)據(jù)文件記錄時數(shù)，記錄起始時刻，數(shù)據(jù)保存天數(shù))。重新啟動歷史數(shù)據(jù)記錄在CSVIEWER的菜單條上單擊“系統(tǒng)”菜單項，再從彈出的菜單命令中選擇“重啟歷史數(shù)據(jù)記錄”命令項，此選項用于重新啟動歷史數(shù)據(jù)記錄，在沒有空閑磁盤空間時，系統(tǒng)就自動停止歷史數(shù)據(jù)記錄。當發(fā)生此情況時，還顯示一信息框，通知用戶，用戶將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其他地方后，空出磁盤空間。此操作可調(diào)用此命令重啟歷史數(shù)據(jù)記錄。425實

34、時報警窗口圖47 實時報警窗口圖上圖是“實時報警窗口”(圖47)，記錄了自開機以來的報警，恢復，處理等過程并顯示報警的日期，時間，變量，報警類型，報警當前值，界定值，報警優(yōu)先級等。報警處理是“工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)”中的一個重要內(nèi)容。當變量的數(shù)值或數(shù)值的變化異常時，將產(chǎn)生報警，以便操作者采取必要的措施。點擊歷史報警畫面時會彈出如下窗口(圖4.8)：圖4.8 報警窗口配置報警窗口名：規(guī)定報警窗口在數(shù)據(jù)庫中的變量登記名，此報警窗口變量名可在為操作報警窗口建立的命令語言連接程序中使用。窗口類型：用戶可選擇報警窗口類型：實時報警窗口或歷史報警窗口。標題：選中此選擇框?qū)⒃趫缶翱谥酗@示標題。同時右面的“背景色

35、”按鈕和“文本色”按鈕加亮，其中“背景色”按鈕是選擇標題條的背景色，“文本色”按鈕是選擇標題文本色，用鼠標按下相應按鈕出現(xiàn)一個浮動的顏色選擇對話框，使用方法與“趨勢曲線”類似。顏色：報警事件顯示時的顏色設置。邊框色：是報警事件窗口的邊框顯示顏色，使用方法與“文本色”類似。背景色：是報警事件窗口的背景顯示顏色，使用方法與“文本色”類似。報警色：是報警事件窗口的報警顯示顏色，使用方法與“文本色”類似。應答色：是報警事件中應答報警事件的顯示文本顏色，顏色選擇方法與報警色類似?；謴蜕菏菆缶录袌缶謴褪录娘@示文本顏色，顏色選擇方法與報警色類似。此項能否選擇與實時和歷史報警窗口選擇有關(guān)，在實時報警

36、窗口中此項被禁止，因為它不顯示此類報警事件。報警信息格式：報警事件的顯示格式。日期：選擇是否記錄日期，及如何記錄日期，后面有四種格式可供選擇。YY是年、MM是月、DD是日的數(shù)字表示。時間：選擇時、分、秒是否記錄，可選較短的格式。報警類型：是否記錄報警事件的種類（高高、偏差報警等）。事件：是否記錄是何種報警事件（報警、應答、恢復），這幾類事件在報警窗口中以不同顏色顯示。優(yōu)先級：是否記錄報警事件的優(yōu)先級。變量名：是否記錄發(fā)生報警事件的變量名，后面的數(shù)字是變量名所占的字符寬度，如果變量名超出此寬度，將被截斷。報警組名：是否記錄報警組名，后面的數(shù)字是報警組名所占的字符寬度。當前值：是否記錄報警發(fā)生時的

37、數(shù)據(jù)變量值，后面的數(shù)字是變量值所占的字符寬度。界限值：是否記錄報警發(fā)生時變量報警定義時的報警設定值，后面的數(shù)字是此值所占的字符寬度。注釋：是否記錄報警發(fā)生時數(shù)據(jù)變量的描述，這使用戶可以利用描述來給操作員解釋報警事件的性質(zhì)或提示報警事件的處理方法，后面的數(shù)字是變量描述所占的字符寬度。新報警發(fā)生時，報警窗口自動滾動：窗口是否總是顯示最后出現(xiàn)的報警事件，滾動選擇項有效時報警事件從下向上推移。否則，需要建立有命令語言連接的按鈕來操作以查看報警窗口的內(nèi)容。顯示報警優(yōu)先級：指報警窗口顯示報警事件的必須達到的優(yōu)先級，可以在編輯區(qū)直接輸入。426歷史報警記錄窗口圖49 歷史報警記錄窗口圖上圖是”歷史報警窗口”

38、(圖49)，記錄了設定時間以來的報警，恢復，處理等過程并顯示報警的日期，時間，變量，報警類型，報警當前值，界定值，報警優(yōu)先級等。報警處理是“工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)”中的一個重要內(nèi)容。當變量的數(shù)值或數(shù)值的變化異常時，將產(chǎn)生報警，以便操作者采取必要的措施。點擊歷史報警畫面彈出窗口屬性同實時報警。427事件記錄窗口圖410 事件記錄窗口圖事件是按設計者編寫的某些事件發(fā)生時系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入設計好的程序，主要用在突發(fā)事件或者不常發(fā)生的高危險動作。事件命令語言可以規(guī)定在事件發(fā)生、存在、和消失時分別執(zhí)行的程序。離散變量名或表達式都可以作為事件。本系統(tǒng)定的事件有兩個，一個是物料高度過高事件，一個是罐內(nèi)壓力過高事件。操作

39、人員可以設定事件記錄的起始時間，當事件發(fā)生時事件記錄報表會自動記錄發(fā)生的日期，事件，事件名，操作人員用戶名，變量名。事件記錄報表記錄太多時可以使用分類查詢功能：按時間查詢，按事件查詢。事件記錄報表可以選擇“保存報表”按鈕，把事件報表保存起來以便日后查詢，總結(jié)。事件記錄報表窗口(圖410)還有報表直接打印功能，只要上位機的打印機能正常工作，就可以直接把所需要的報表打印出來。428棒圖帶圖窗口說明：物料高度 壓力大小 填充罐數(shù)圖411 棒圖帶圖窗口圖“棒圖和帶圖窗口” (圖411)是用用立體的棒圖和平面的帶圖表示設定變量的變化情況，變化趨勢更直觀更易讀。429視頻監(jiān)視窗口412視頻監(jiān)視窗口圖“視頻

40、監(jiān)視窗口”（圖4.12）也是本系統(tǒng)的特色設計之一，視頻源來自采集卡通過外部攝像頭采集出來的畫面。每臺計算機支持10路視頻輸入,每一路對應一個視頻控件,控件的設備號不能重復。同時應安裝視頻卡的驅(qū)動程序,需要 DirectX 8.0以上支持,參見廠家安裝光盤。請先用產(chǎn)家?guī)idCap32.exe軟件測試視頻輸入。 在采用皮帶傳輸實現(xiàn)完全自動化生產(chǎn)的前提下，要保證現(xiàn)場的設備的安全生產(chǎn)，視頻監(jiān)視功能尤顯重要，通過視頻畫面能夠清晰了解現(xiàn)場的設備運行狀況。當設備出現(xiàn)故障時可以立即安排工作人員前往現(xiàn)場修復。由于氧化鋁對人的身體有危害，所以視頻監(jiān)視功能在很大程度上減少對鋁廠工作人員的人身危害，保障了工作人員的

41、人身安全。4210組態(tài)報表窗口圖413 組態(tài)報表窗口圖全新組態(tài)報表功能：組態(tài)報表使用方便（類似 Excel），功能強大，不但可以得到實時報表和歷史報表（班報、日報、月報、年報等），同時，在報表中可任意插入柱狀圖、圓餅圖、折線圖、散點圖等，并能方便打印。上圖畫面是“組態(tài)報表的登陸畫面”(圖413），可以設定報表的起始時間，時間間隔，操作員是系統(tǒng)根據(jù)登陸自動記錄。點擊綜合報表即可出現(xiàn)類似下面的組態(tài)報表窗口。圖414綜合組態(tài)報表窗口圖在“組態(tài)報表窗口”（圖414）中，記錄了從設定時間到當前時間的設定的數(shù)據(jù)變量變化情況，按照設計時間間隔采集的數(shù)據(jù)?？梢园褦?shù)據(jù)保存起來以便日后查詢使用，也可以把數(shù)據(jù)打印出

42、來。 也可以把各開關(guān)量的開關(guān)情況也加入報表中來。在上報的數(shù)據(jù)報表中報表會自動記錄操作人員的用戶名，上報日期，時間等。4211 互聯(lián)網(wǎng)WEB功能窗口WEB 發(fā)布是本系統(tǒng)在廣域網(wǎng)(Internet)上發(fā)布圖形和數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)遠程瀏覽功能。同基于局域網(wǎng)絡的網(wǎng)絡版相比，WEB 發(fā)布功能采用了國際上最先進的數(shù)據(jù)傳輸體系結(jié)構(gòu)，確保數(shù)據(jù)傳輸精確、實時。用戶在 Internet 網(wǎng)上，通過 IE 瀏覽器，輸入服務器的 IP 地址，就可以查看現(xiàn)場的畫面和數(shù)據(jù)。圖415互聯(lián)網(wǎng)WEB功能窗口圖可以通過ASP語言對網(wǎng)頁進行加密，增加登陸密碼，保證系統(tǒng)的安全性。WEB功能有一個缺點就是下載速度慢，所以對于網(wǎng)速慢的網(wǎng)絡不是

43、特別實用，但在單位的局域網(wǎng)內(nèi)部，電腦配置較高的情況下還是有很高的使用價值的。作為系統(tǒng)的開發(fā)上說，能實現(xiàn)通過INTERNET進行系統(tǒng)操作與監(jiān)視還是一個創(chuàng)新之舉。4212退出系統(tǒng)窗口圖416退出系統(tǒng)窗口圖上圖為“退出系統(tǒng)”的菜單畫面(圖416)，可以選擇關(guān)閉控制系統(tǒng)并返回WINDOWS，可以選擇關(guān)閉計算機，重新啟動計算機。例如當前顯示的選擇情況為關(guān)閉控制系統(tǒng)并返回WINDOWS。42.13幫助窗口圖417 幫助窗口圖“幫助窗口”(圖417)是向操作人員提供的一些使用說明和操作注意點。4214濃相傳輸窗口圖418超濃相傳輸窗口圖濃相傳輸窗口（圖418）,主要功能是操作,顯示從含氟氧化鋁到電解槽的物料

44、輸送過程?？偣苍O計160個槽位分兩個車間,輸送過程分為離心機和離心機法門的開關(guān)過程。每個槽位均有響應外部現(xiàn)場電解槽由傳感器發(fā)回的已滿/未滿信號。當某個電解槽的物料已經(jīng)充滿時,相應的上位機槽位畫面會自動由紅色變?yōu)榫G色。43上位機組態(tài)變量字典(表41)世紀星的變量數(shù)據(jù)庫是一個實時數(shù)據(jù)庫。在運行時，數(shù)據(jù)庫中保存的是所有變量的當前值。運行系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)、用戶輸入的數(shù)據(jù)以及工業(yè)現(xiàn)場傳送來的數(shù)據(jù)進行實時處理，再將數(shù)據(jù)送回工業(yè)現(xiàn)場，同時更新數(shù)據(jù)庫中變量的當前值。表4.1 變量字典(部分)名稱數(shù)據(jù)類型ID報警組注釋$訪問級別系統(tǒng)整數(shù)1訪問級別$配置用戶系統(tǒng)離散2配置用戶$用戶名系統(tǒng)信息3用戶名$用戶登錄

45、系統(tǒng)離散4用戶登錄$退出登錄系統(tǒng)離散5退出登錄$改變密碼系統(tǒng)離散6改變密碼$日期系統(tǒng)整數(shù)7日期$日期信息系統(tǒng)信息8日期信息$年系統(tǒng)整數(shù)9年$月系統(tǒng)整數(shù)10月$日系統(tǒng)整數(shù)11日$時間系統(tǒng)整數(shù)12時間$時間信息系統(tǒng)信息13時間信息$時系統(tǒng)整數(shù)14時$分系統(tǒng)整數(shù)15分$秒系統(tǒng)整數(shù)16秒$毫秒系統(tǒng)整數(shù)17毫秒$歷史記錄系統(tǒng)離散18歷史記錄$報警記錄系統(tǒng)離散19報警記錄$新報警系統(tǒng)離散20新報警$垂直坐標系統(tǒng)整數(shù)21垂直坐標$水平坐標系統(tǒng)整數(shù)22水平坐標$雙機熱備系統(tǒng)整數(shù)23雙機熱備$啟動高速命令語言系統(tǒng)離散24啟動高速命令語言$系統(tǒng)系統(tǒng)25系統(tǒng)$用戶菜單系統(tǒng)26用戶菜單語音報警內(nèi)存信息101$系統(tǒng)真人

46、發(fā)音YUSU內(nèi)存整數(shù)102$系統(tǒng)語音語速物料高度內(nèi)存實數(shù)103$系統(tǒng)物料高度值MOSHI內(nèi)存整數(shù)104$系統(tǒng)語音模式報警選擇內(nèi)存離散105$系統(tǒng)語音報警開/關(guān)物料流1I/0離散107$系統(tǒng)流體顯示歷史曲線窗口歷史曲線108$系統(tǒng)歷史曲線記錄報警曲線窗口報警窗口109$系統(tǒng)報警曲線窗口原材料計數(shù)內(nèi)存實數(shù)110$系統(tǒng)計數(shù)退出系統(tǒng)內(nèi)存整數(shù)114$系統(tǒng)退出系統(tǒng)歷史報警報警窗口116$系統(tǒng)歷史報警記錄出料閥I/0離散117$系統(tǒng)壓力罐出料法閥門排氣閥I/0離散119$系統(tǒng)到電動篩口電解槽1內(nèi)存離散120$系統(tǒng)電解槽1出氣管1I/0離散121$系統(tǒng)出氣管1出氣管2I/0離散122$系統(tǒng)出氣管2壓力表內(nèi)存實

47、數(shù)123$系統(tǒng)壓力大小年內(nèi)存整數(shù)124$系統(tǒng)年月內(nèi)存整數(shù)125$系統(tǒng)月時內(nèi)存整數(shù)126$系統(tǒng)日分內(nèi)存整數(shù)127$系統(tǒng)分輸送過程I/0離散128$系統(tǒng)加壓完成后充料灌數(shù)I/0整數(shù)129$系統(tǒng)罐數(shù)計數(shù)清零I/0離散131$系統(tǒng)罐計數(shù)重新開始秒內(nèi)存整數(shù)133$系統(tǒng)秒時間間隔內(nèi)存整數(shù)134$系統(tǒng)時間間隔壓力補償閥I/0離散135$系統(tǒng)壓力補償閥手動輸送內(nèi)存離散136$系統(tǒng)手動過程自動輸送內(nèi)存離散137$系統(tǒng)自動過程電解槽2內(nèi)存離散138$系統(tǒng)電解槽2時間偏移量內(nèi)存整數(shù)141$系統(tǒng)時間偏移量電解槽1高度I/0實數(shù)142$系統(tǒng)電解槽1高度值電解槽2高度I/0實數(shù)143$系統(tǒng)電解槽21高度值警告信息1內(nèi)存信

48、息144$系統(tǒng)警告信息時間長度內(nèi)存整數(shù)145$系統(tǒng)時間長度設置延時內(nèi)存整數(shù)147$系統(tǒng)延時器標題頭內(nèi)存離散148$系統(tǒng)標題動畫標題頭1內(nèi)存整數(shù)149$系統(tǒng)標題動畫ZHENDONGSHAI內(nèi)存實數(shù)160$系統(tǒng)振動篩加壓閥I/0離散161$系統(tǒng)加壓閥門物料切斷閥I/0離散162$系統(tǒng)物料切斷閥送料閥I/0離散163$系統(tǒng)壓力罐到溜槽日內(nèi)存整數(shù)164$系統(tǒng)日期44上位機程序設計 在程序設計過程中為了能更好的觀察系統(tǒng)運行的情況,編寫了演示程序,經(jīng)過多次演示結(jié)果分析,能達到設計目的。下面介紹部分演示程序。441系統(tǒng)啟動執(zhí)行演示程序主要完成啟動時，顯示的日期，時間，以及標題動畫等功能。年=$年;月=$月;

49、日=$日;時=$時;分=$分;秒=$秒;標題頭=1;442系統(tǒng)運行時執(zhí)行演示程序IF (自動輸送=1) & (手動輸送=0) THEN 篩子=1;zhendongshai=zhendongshai+0.3;IF zhendongshai0.3 THEN zhendongshai=0;ENDIF;物料切斷閥=1;物料流1=1;物料高度=物料高度+2; 加壓閥=1;IF 加壓閥=1 THEN壓力表=壓力表+1;排氣閥=1;出氣管1=1;出氣管2=1;IF 物料高度=98 THEN充料罐數(shù)=充料罐數(shù)+1;IF 報警選擇=0 THENVoice( 罐內(nèi)物料已滿, , yusu, moshi );語音報

50、警=罐內(nèi)物料已滿;ENDIF;ENDIF;IF 物料高度=100 THEN排氣閥=0;出氣管1=0;出氣管2=0;物料切斷閥=0;物料流1=0;zhendongshai=0;篩子=0;ENDIF;IF 壓力表=116 THEN 加壓閥=0;IF 報警選擇=0 THENVoice( 罐內(nèi)壓力已足, , yusu, moshi );語音報警=罐內(nèi)壓力已足;ENDIF;輸送過程=1;ENDIF;IF 輸送過程=1 THEN加壓閥=0;排氣閥=0;出氣管1=0;出氣管2=0;物料切斷閥=0;物料流1=0;篩子=0;zhendongshai=0;送料閥=1;壓力補償閥=1;出料閥=1;物料流2=1;物料

51、高度=物料高度-3.1; 壓力表=壓力表-1.8;IF 物料高度=0 THEN壓力補償閥=0;出料閥=0;延時=延時+1;IF 延時=100 THEN延時=0;送料閥=0;物料流2=0;輸送過程=0;加壓閥=0;排氣閥=1;出氣管1=1;出氣管2=1;壓力表=0;ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDIF; 手動控制 IF (手動輸送=1)&(自動輸送=0) THENIF 篩子=1 THEN zhendongshai=zhendongshai+0.3;IF zhendongshai0.3 THEN zhendongshai=0;ENDIF; ENDIF; 物料輸送小車 IF 加

52、壓閥=1 THEN壓力表=壓力表+1;排氣閥=1;出氣管1=1;出氣管2=1;IF 壓力表=118 THENIF 報警選擇=0 THENVoice( 罐內(nèi)壓力已足, , yusu, moshi );語音報警=罐內(nèi)壓力已足;ENDIF;排氣閥=0;出氣管1=0;出氣管2=0;加壓閥=0;ENDIF;ENDIF;IF 物料切斷閥=1 THEN 物料流1=1; 物料高度=物料高度+1;IF 物料高度=99 THENIF 報警選擇=0 THENVoice( 罐內(nèi)物料已滿, , yusu, moshi );語音報警=罐內(nèi)物料已滿;ENDIF;排氣閥=0;出氣管1=0;出氣管2=0;物料切斷閥=0;物料流

53、1=0; 物料流1=0;zhendongshai=0;篩子=0;充料罐數(shù)=充料罐數(shù)+1;ENDIF;ENDIF;IF 送料閥=1 THEN 物料流2=1;ENDIF; IF 出料閥=1 THEN壓力補償閥=1; 物料高度=物料高度-1.3;壓力表=壓力表-0.3;IF 物料高度=99事件命令語言：IF 物料高度=110 THEN 自動輸送=0;ENDIF;事件描述：壓力表=115事件命令語言：IF 壓力表=115 THEN 輸送過程=1;ENDIF;5 通信系統(tǒng)設計51 PROFIBUS簡介串行現(xiàn)場總線是主要用于自動化系統(tǒng)與分布在現(xiàn)場的設施間交換信息的通信系統(tǒng),實踐證明,與傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)相

54、比,它可使電纜、調(diào)試及維護成本節(jié)省40%之多。各系統(tǒng)的設計采用開放式標準使用戶獨立于供應商。已為全世界所接受,其應用領(lǐng)域遍及加工制造、過程和建筑自動化,已發(fā)展成一種開放式現(xiàn)場總線標準(50170),該標準為供應商和用戶投資提供了最佳保護和確保了供應商的獨立自主性。采用,不同廠商生產(chǎn)的設備不需對其接口進行調(diào)整便可通信,可用于高速時間要求的數(shù)據(jù)傳輸也可用于大范圍的復雜通訊場合。目前已經(jīng)開發(fā)出3個兼容的版本5:1)-是一種經(jīng)過優(yōu)化的高速而便宜的通信連接,它是專用于自動化控制系統(tǒng)和設備級分散的/之間進行通信的,使用-模塊可取代24或020的串聯(lián)式信號傳輸;2)-。是作為過程自動化而設計的,它可使傳感器

55、和執(zhí)行器接在一根公用的總線上,甚至在本征安全領(lǐng)域也可接上,依1158-2國際標準,-可用雙電纜總線供電技術(shù)進行數(shù)據(jù)通信;3)-。是用來解決車間級通用性通信任務的,強有力的服務向人們提供了廣泛的應用范圍和更大的靈活性,也可用于大范圍和復雜的通信系統(tǒng)。本系統(tǒng)的通信采用的是-。PROFIBUS-DP基本功能:傳輸技術(shù)-485雙絞線雙線電纜或光纜波特率9.6/12/總線存取各主站是令牌傳遞,主站與從站間是主從傳送;支持單主或多主系統(tǒng);主從設備,總線上最站點數(shù)126個通訊點對點(用戶數(shù)據(jù)傳送)或廣播(控制指令);循環(huán)主-從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主-主數(shù)據(jù)傳送運行模式運行:輸入輸出數(shù)據(jù)循環(huán)傳送;清除:輸入讀

56、取,輸出保持為故障-安全狀態(tài);停止:只能進行主-主數(shù)據(jù)傳送同步控制指令允許輸入和輸出數(shù)據(jù)的循環(huán)傳送;同步模式:輸出同步;鎖定模式:輸入同步功能主站和從站間的循環(huán)用戶數(shù)據(jù)傳送;各從站的動態(tài)激活和可激活;從站組態(tài)的檢查;強大的診斷功能,三級診斷信息;輸入和輸出的同步;通過總線給從站賦予地址;通過總線對主站(1)進行配置;每個從站最多為246字節(jié)的輸入輸出數(shù)據(jù)可靠性和保護機制所有的信息傳輸在海明距離=4進行;2)從站帶;從站的輸入/輸出存取保護;主站上帶可變定時器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視.5 2系統(tǒng)通信設計概述雙絞線MODEMS雙絞線MODEMS上位機CP340SIMATIC S7-300PLC現(xiàn)場設備傳

57、輸電纜現(xiàn)場設備現(xiàn)場設備PROFIBUS DP總線圖5.1 系統(tǒng)通訊PLC是采用西門子的S7-300系列,CPU是選用的CPU315-2DP型號的,它自帶現(xiàn)場總線(PROFIBUS)SINEC L2-DP接口的CPU模塊.可以直接連接到總線上。上位機中的監(jiān)控軟件采用的是世紀星V7.00,可以與PLC同時分布在PROFIBUS總線上進行通訊,也可以采用CP340通訊模塊與上位機MODEMS進行通訊,本系統(tǒng)中因為上位機與PLC柜在同一個車間,相距很近,所以采用CP340通訊模塊與上位機MODEMS進行通訊。因為電解鋁廠一般都有幾十萬安培的高電流,所以通訊電纜采用可屏蔽的雙絞線?，F(xiàn)場各I/O口,傳感器

58、等現(xiàn)場設備采用通過RS485接口連接到現(xiàn)場總線,從而完成與PLC的通訊。6抗干擾措施本系統(tǒng)干擾主要來源有:電解車間電解槽強大電磁場供電電源,信號長距離傳輸帶來的干擾等。6.1 硬件抗干擾措施采用雙絞屏蔽線,單端接地;控制系統(tǒng)用計算機標準機房及地線;采用美國Rockwell公司三芯專用通訊電纜;PLC的CPU通訊電纜地線與各種現(xiàn)場地線分開模擬量AI采用差分輸入方式;采用交流凈化電源供電,輸入/輸出光電隔離及濾波.6.2 軟件抗干擾設計運行異常報警?？赏ㄟ^CPU狀態(tài)菜單進行查詢;對易形成抖動的檢測或控制回路,采取保護子程序;模擬量采集:選用12位A/D模板1771-IFE/C,采用算術(shù)平均濾波方法

59、,并控制每個壓力罐的主要閥門;程序采取復執(zhí)技術(shù):在程序執(zhí)行過程中,一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場故障或錯誤,就重新執(zhí)行被干擾的先行指令若干次,若復執(zhí)成功,說明為干擾。對死循環(huán)作處理:死循環(huán)主要通過程序判斷出是由主要故障造成的還是由次要故障造成的.由主要故障造成的則自動停機處理,由次要故障造成的可通過子程序處理.這些故障是依據(jù)現(xiàn)場設備、CPU組態(tài)及狀態(tài)菜單進行觀察的。結(jié)論電解槽物料輸送系統(tǒng)是電解鋁廠很重要的一個工作過程，隨著現(xiàn)代化水平的提高其控制過程日趨完善，基本上已經(jīng)實現(xiàn)了輸料過程自動控制。根據(jù)畢業(yè)設計指導老師孫偉教授布置的畢業(yè)設計要求，經(jīng)過前期對現(xiàn)代可編程邏輯控制器的原理及其應用、世紀星組態(tài)設計軟件、STEP

60、7軟件的學習以及對山東兗州科澳電解鋁廠的實際調(diào)研，我完成了電解槽物料輸送系統(tǒng)的設計工作。實現(xiàn)了對電解槽物料輸送系統(tǒng)中的濃相傳輸和超濃相傳輸?shù)目刂?。本系統(tǒng)設計分為兩個子系統(tǒng)一個是控制過程的PLC設計，一個是控制過程的上位機組態(tài)監(jiān)控設計。本系統(tǒng)實現(xiàn)了上位機組態(tài)監(jiān)控，完成了對兩輸送過程的主畫面設計、組態(tài)報表、報警系統(tǒng)、曲線顯示系統(tǒng)的設計，并在傳統(tǒng)的上位機組態(tài)監(jiān)控的基礎上進行了創(chuàng)新，設計完成了視頻監(jiān)視窗口、真人發(fā)音語音報警系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)功能。使控制過程更加透明化、操作更簡易；并對控制過程出現(xiàn)的故障情況能即時報告，使排除故障工作更有效。完成了電解槽物料輸送系統(tǒng)的濃相傳輸和超濃相傳輸?shù)腜LC的控制