摘要:本文介紹一種基于組態(tài)軟件平臺下，采用歐姆龍Sysmac CQM1H型PLC等進行控制的自動配料控制系統(tǒng)，重點介紹PLC在配煤系統(tǒng)實施過程中的硬件組成、軟件實現(xiàn)及與上位機之間的通訊編程等，該系統(tǒng)自投產(chǎn)多年來一直運行穩(wěn)定，控制精度較高，深受用戶好評。 關(guān)鍵詞: PLC 組態(tài)王 自動配料 通訊 Abstract:This paper specifies the Application On OMRON Sysmac CQM1H PLC In Automatic Matching Distributed Control System，mostly introduces hardware，software ,communication and programme ，the system stability and control precision are very good, the user is approve of it. Key word： PLC Configuration Automatic Matching communication 1.引言 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)配料裝置遠不能滿足當前高度自動化的需要。減輕勞動強度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟效益是企業(yè)生成所必須面臨的重大問題。這里介紹OMRON Sysmac CQM1H型PLC在新鋼和合鋼焦化廠配煤系統(tǒng)改造中的應(yīng)用。 2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及工藝過程 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 電子皮帶秤自動配料系統(tǒng)主要由儲料倉、圓盤給料機、自動皮帶輸送機（內(nèi)嵌電子皮帶秤）、現(xiàn)場操作盤、儀表控制柜、PLC控制柜、低壓開關(guān)柜、變頻器柜、工業(yè)控制微型計算機及組態(tài)軟件等部分組成，如圖1所示。 2.2 系統(tǒng)工藝過程 該焦化廠主要是對七個料倉，五種焦煤進行控制以達到較好的煉焦效果。系統(tǒng)的控制主要由PLC集中進行，系統(tǒng)運行時，下料控制主要是通過電子配料皮帶秤對圓盤給料機輸送的物料進行計量，由控制儀表接收信號，經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為累計值和瞬時流量，并將累計值、瞬時流量信號由RS-485口傳送給工業(yè)控制機（上位機）、并以4～20mA模擬電流信號傳送給PID調(diào)節(jié)器，由變頻器去調(diào)節(jié)圓盤給料機的轉(zhuǎn)速，當流量增大時，降低圓盤給料機的轉(zhuǎn)速，反之提高圓盤給料機的轉(zhuǎn)速，從而使得幾種物料的流量和階段累計量均保持在設(shè)定的范圍內(nèi)，進而得到可靠的產(chǎn)品質(zhì)量。 3.PLC控制系統(tǒng) 3.1 PLC的選型 在選定PLC時，根據(jù)系統(tǒng)運行的要求，由于該系統(tǒng)涉及的設(shè)備較多，考慮到系統(tǒng)的通用性、可擴展性、性能價格比、售后服務(wù)等因素，在設(shè)計選型時，通過綜合考慮，筆者選用歐姆龍公司生產(chǎn)的用于分散控制的緊湊型CQM1H型可編程控制器，具體型號見表1： 表1 緊湊型CQM1H型PLC 3.2 OMRON CQMIH PLC的性能特點 （1）可靠性高。I/O均采用光電耦合，具有很強的抗干擾能力，能用于較惡劣的環(huán)境。 （2）體積較小。采用編程軟件代替硬件連接。 （3）通用性好。采用模塊化結(jié)構(gòu)，如CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、I/O模塊等。 （4）使用方便、靈活。在不改變硬件的情況下，修改軟件可實現(xiàn)不同的功能，大大減少調(diào)試的工作量，提高工作效率。 3.3 OMRON CQMIH PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 （1）用于控制該系統(tǒng)與周邊系統(tǒng)的連鎖控制； （2）用于控制該系統(tǒng)中圓盤給料機、皮帶輸送機的順序啟停； （3）用于檢測皮帶輸送機打滑、跑偏，并進行控制； （4）用于監(jiān)控圓盤給料機堵料，并進行報警； （5）將系統(tǒng)的工作情況傳送給上位機，并由上位機進行集中控制。 （6）手動/自動控制 3.4 PLC控制系統(tǒng) 系統(tǒng)輸入輸出資源分配情況見表2。 表2 輸入輸出資源分配表 3.5 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 PLC控制系統(tǒng)是該配料系統(tǒng)的控制核心，該型號PLC使用于WINDOWS運行環(huán)境下的梯形圖編程軟件CPT，可直接完成梯形圖的編程，與輸入指令方式相比，大大減少輸入程序的工作量，直觀度較高，調(diào)試修改程序方便。 根據(jù)系統(tǒng)運行工礦，系統(tǒng)采用三級控制方式，即“現(xiàn)場/中央”控制，中央又分為“盤控/上位機”控制。正常運行時，“盤控/上位機”開關(guān)處于上位機狀態(tài)，當中控室發(fā)允許運行信號，主皮帶輸送機運行，在自動狀況下，點擊組態(tài)畫面上“系統(tǒng)運行”按鈕，系統(tǒng)按1#～7#秤的順序先后啟動1#～7#皮帶輸送機，接著啟動1#～7#圓盤給料機；停機時，點擊“系統(tǒng)停止”按鈕，系統(tǒng)按1#～7#秤的順序先后停止1#～7#圓盤給料機，再按順序停止1#～7#皮帶輸送機。啟動時間間隔和停止時間間隔在調(diào)試時已設(shè)定；在手動狀況下通過鍵盤點擊組態(tài)畫面上“1#皮帶啟動”按鈕，再點擊“1#圓盤啟動”按鈕；約5秒鐘后，點擊組態(tài)畫面上“2#皮帶啟動”按鈕，再點擊“2#圓盤啟動”按鈕；依次類推……停止時，同樣通過組態(tài)畫面，先點擊組態(tài)畫面上“1#圓盤停止”按鈕，再點擊“1#皮帶停止”按鈕，約5秒鐘后，點擊組態(tài)畫面上“2#圓盤停止”按鈕，再點擊“2#皮帶停止”按鈕，依次類推……。當“盤控/上位機”開關(guān)處于盤控狀態(tài)，禁止在組態(tài)畫面上進行操作，此時可任意操作1#～7#機組，但必須遵循啟動時，皮帶啟動優(yōu)先，停止時圓盤停止優(yōu)先的原則，盤控狀態(tài)一般使用于上位機處于故障或系統(tǒng)調(diào)試時。故障或進行電子皮帶秤校準時，應(yīng)將“現(xiàn)場/中央”開關(guān)置于現(xiàn)場狀態(tài)，此時皮帶和圓盤的啟動停止完全由現(xiàn)場操作盤控制，不受中央連鎖控制，方便用戶檢修或校準，確保操作安全。同時系統(tǒng)還有打滑、跑偏堵料報警功能，皮帶處于一級跑偏時，發(fā)出聲響報警信號，處于二級跑偏或堵料時間超過60秒，不僅發(fā)出聲響報警信號，而且自動狀態(tài)下系統(tǒng)自動停機。緊急情況下，可按下“急停按鈕”，系統(tǒng)停止工作。 3.6 PLC與上位機的通訊連接及程序設(shè)計 由于上位機和PLC控制柜距離較遠，約100米左右，設(shè)計時我們采用RS-232/485方式進行數(shù)據(jù)通訊，PLC采用內(nèi)置RS-232端口，通訊方式采用半雙工，同步啟動停止，波特率為9600，數(shù)據(jù)位7位，停止位2位，偶數(shù)位1位，點對點傳輸方式。 4.組態(tài)軟件 采用北京某公司組態(tài)軟件，256點。該組態(tài)軟件是在流行的PC機上建立工業(yè)控制對象人機接口的一種智能軟件包，真正的32位系統(tǒng)，它運行于WINDOWS98/WINDOWSNT4.0中文操作系統(tǒng)作為其操作平臺，充分利用WINDOWS功能，圖形界面較好。多任務(wù)、多線程，確保實時性，它能與OMRON CQMIH PLC進行通訊的通訊：讀取I/O狀態(tài)，發(fā)送I/O指令；直接從上位機上操作現(xiàn)場設(shè)備，并對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況進行監(jiān)控及對采集的數(shù)據(jù)進行集中管理。其組態(tài)動力控制畫面如圖2所示。 5.結(jié)束語 通過現(xiàn)多年使用情況來看，采用OMRON Sysmac CQM1HPLC控制的系統(tǒng)可靠性好，操作簡單，維護方便，系統(tǒng)精度高，不但保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，同時又克服了環(huán)境污染問題，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，深得用戶好評，該典型案例可推廣應(yīng)用于建材、飼料、化工等行業(yè)。