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1、用PLC+PC实现的甘油脂自动输送控制系统 ronggang 导语：本文通过对卷烟厂的过滤嘴棒消费线的现场条件分析，介绍了用PLC+PC实现对消费过滤嘴棒的甘油脂自动输送系统的数据收集处理、各环节检测控制、系统监控治理等自动化、网络化控制经过 摘 要：本文通过对卷烟厂的过滤嘴棒消费线的现场条件分析，介绍了用PLC+PC实现对消费过滤嘴棒的甘油脂自动输送系统的数据收集处理、各环节检测控制、系统监控治理等自动化、网络化控制经过。 关键词：甘油脂 PLC+PC 自动输送 控制治理 滤嘴棒成型机是香烟的过滤嘴消费的主要设备，其消费所用的固化剂是甘油脂。目前，我国成型机只带有一个储油箱，储油箱的甘油脂是
2、由人工进展注入，平均每个工班加注23次，工人劳动强度大，在加注经过中不可防止的造成浪费，不利于企业治理。在此，我们介绍PLC+PC甘油脂自动控制治理系统。 1、现场条件及设计思想 卷烟厂的滤嘴棒消费线一般由几台到十几台成型机组成，这对集中甘油脂自动供料控制和治理带来便利，各成型机组即是消费线的一局部，又相对独立。因此，系统设计应具备： 能对各机台的储油箱的液位、加注、机台的启、停状态等进展检测，并对油箱加注进展控制。当消费线上某台机组的启动、停顿或者发生故障时，不影响整个系统的正常工作。并在每个机台设有故障诊断用I/O口，便于维修。 能对集中供油的甘油脂槽进展油料注入和输出的控制，液位和流量的
3、数据收集存储，并通过人机界面显示。甘油脂槽的油脂注入使用两台泵，可同时工作，也可分别单独工作，控制方式可手动，也可自动，系统对注入的油液具有累计储存和显示。同样，油脂的输出也用两台泵，采用一开一备工作方式，控制同样具有手动和自动，系统能对实际消耗总量进展累计储存和显示。油槽的加注控制信号由油槽液位传感器产生，输出信号由各机台储油箱液位传感器产生，当消费线无加注恳求时，输出泵处于待机状态。系统具有报警功能。 车间控制室的计算机系统能对整个甘油脂自动输送系统进展远程监控、数据统计治理，并通过网络与厂治理控制中心进展信息传送。监控时，计算机具有良好的人机界面，全中文显示，主画面为三维效果系统状况图，
4、对系统的各种工作状态参数进展数据收集、整理、统计和显示，并可随时调用和打印。出故障时，能自动显示故障部位，并给予故障提示，自动记录故障内容和时间。 成型机、甘油脂槽和车间控制室三者互相之间通讯和控制间隔 可达70m。 2、系统硬件构造 根据现场条件和设计思想，整个系统分监控治理层和现场测控层，如图1系统构造框图所示。监控治理层由1台PC机承当，现场测控层由PLC主站和现场机台从站组成。各层通过PROFIBUS工业现场总线连接。 监控PC机：监控选用IBMPC机，配有CITECT V5软件和CP5611现场总线接口卡，通过PROFIBUS-FMS工业现场总线获取PLC等数据收集设备中的数据，这样
5、工业PC与现场总线连接成能完成组态、运行、操纵、存储和打印等功能的完好的控制网络系统。 PLC主站：PLC采用SIMATIC S7-300的模块系列，主站为CPU315-2D模块化中型PLC，它具有强大的处理才能，并集成了PROFIBUS-DP现场总线接口装置。PLC的编程控制在编程器PG 的STES7 V5.1中完成后写入CPU315-2D，CPU315-2D就可读取总线上的所有I/O模块的状态字，同时进展甘油脂槽油料注入和输出的控制、液位和流量的数据收集处理和从站ET200控制。为方便现场操纵，PLC配有独立的OP操纵面板、数据处理显示和报警功能。PLC的主要控制和数采的输入输出信号见表1
6、。 align=center表1 主要输入输出信号Table 1 mostly in-out signal/align 现场机台从站：从站以ET200S远程I/O模块为核心，用于机台的储油箱的液位、加注、机台的启停状态等检测，并对加料进展控制。从站装于机台内，通过模板IM151与PROFIBUS-DP现场总线连接，按主/从形式向现场设备提供输出数据并向CPU或者上位机馈送输入数据。I/O模块带可编程口用于故障检测。 3、系统软件构造 系统软件主要包括PLC程序、OP操纵面板程序、网络配置和上位机监控软件。 3.1 PLC程序 PLC程序的编制是在编程器PG中完成。采用SIEMENS公司的SIM
7、ATIC S7-300的配套编程工具STEP7 V5.1完成硬件组态、参数设置、编程、测试、调试和文档处理。PLC程序由组织块0B、功能FC、数据块DB构成。其中，OB是系统操纵程序与用户程序之间的接口，用于控制程序的运行。主程序循环OB1采用CALL指令调用功能FC程序。 OB1如下： CALL FC1 CALL FC2 CALL FC3 FC是用户子程序，为了方便编程和调试，用户程序采用模块构造，即按各功能要求分为甘油脂槽的液位及输入和输出流量数据检测FC1，甘油脂输入和输出的控制FC2，从站ET200测控FC3等。用户程序采用逻辑梯形图编写,如其FC3如下： DB是用户定义的用于存取数据
8、的存储区。另外，PLC程序还包含辅助程序，如循环中断OB35、时间错误OB80、电源故障OB81、诊断中断OB82、插入/移走模板中断OB83、CPU硬件错误OB84、优先级错误OB85、机架故障OB86、通讯错误OB87、编程错误OB121、访问错误OB122等 3.2 OP操纵面板程序 为方便现场操纵，在PLC主站控制柜上装有OP操纵显示面板，其采用SIEMENS公司的SIMATIC Protool/Pro P5.0软件进展组态，其主要功能是系统启/停、自动/手动转换、急停等操纵和现场工作状态及数据显示等。 3.3 网络配置 网络组态采用SIEMENS公司的SIMATIC NET，NCM
9、S7 PROFIBUS组态软件完成PROFIBUS S7通讯网的网络组态。 在上微机设计安装CP5611网卡，在PLC主站安装CP342-5通讯模块，通过PROFIBUS S7通讯电缆完成上微机与PLC主站之间的通讯网络硬件组态。 3.4 监控软件设计 监控计算机用户软件是在Windows2000平台上，应用SIEMENS公司的CITECT V5软件开发的。监控计算机以三维效果系统状况图的形式输出系统各设备运转状态、甘油脂瞬态流量和累计流量、甘油槽液位，并可对系统启动和停顿、输出泵的选择及控制、输入泵的选择及控制等进展操纵，同时，还装有STES7 V5.1，可对PLC进展远程编程或者修改。为防
10、止非专职操纵人员非法操纵，系统设有专职人员登录窗口。由于用户软件运行于Windows2000操纵系统平台之上，给用户将来建立工厂治理网带来方便。 4、其它应考虑的问题 4.1 由于工业现场的恶劣环境，干扰较大，我们对PLC 沟通供电采用380/220V的隔离变压器变压器级间屏蔽层接地，对其进展悬浮供电，以隔离由电网引入的干扰。线路敷设时，将PLC控制信号线与沟通电源线分开布线，最大限度的降低静电和电磁感应干扰。这样做的好处是把输入和输出、强电和弱电明显隔离分开，进一步减小干扰，同时也防止了接线错误。 4.2 在控制柜构造设计时，要充分留意到散热和防尘问题。因热量向上散发，发热元器件尽可能装于柜
11、子的上部，并增设散热风扇，透风道的进出口要进展防尘处理。 4.3在现场系统调试时，PLC应对流量计、液位计、甘油槽等进展计数校验。 4.4假如监控计算机、PLC、ET200间隔 太远，那么应考虑增设中继站。 用PLC+PC实现的甘油脂自动输送系统控制已用于卷烟厂消费，几年来的理论证实，该系统抗干扰才能强，控制精度高，实现了系统数据收集处理、系统各环节状况检测控制、系统监控治理等全方位、全数字化、全开放的控制经过自动化、系统网络化，为企业降低了消费本钱。 参考文献： 1 SIEMENS公司，SIMATIC S7-300可编程序控制器硬件与安装手册. 2002.5 2 SIEMENS公司，SIMATIC S7 V5.1编程手册. 2002.5 3 SIEMENS公司，SIMATIC S7-300和S7-400语句表编程. 2001.7 4 SIEMENS公司，SIMATIC S7-300和S7-400梯形逻辑编程. 2002.5 5 SIEMENS公司，SIMATIC S7-300和S7-400功能块表编程. 2002.5 6 王永华等，当代电气控制及PLC应用技术M . 北京航空航天大学出版社，2003. 9