摘 要：塑料平膜拉絲機(jī)是將顆粒狀的塑料原料經(jīng)過(guò)加熱、擠壓、自然沿垂、拉伸、切割、收絲等工序加工成用于塑料編織袋編織的塑料細(xì)絲，其工藝過(guò)程對(duì)溫度、拉伸速度有著嚴(yán)格的要求。研華ADAM遠(yuǎn)程模塊是基于RS-485總線(xiàn)形式的遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，具有工作穩(wěn)定、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，利用遠(yuǎn)程模塊數(shù)據(jù)檢測(cè)與組態(tài)王組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)的塑料平膜拉絲機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)較好地滿(mǎn)足了各項(xiàng)工藝指標(biāo)的要求。 關(guān)鍵字：研華，ADAM，拉絲機(jī)，監(jiān)控系統(tǒng) 0 引言 　　唐山三友堿業(yè)集團(tuán)公司是國(guó)有大型企業(yè)，其下屬的三友塑料編織袋廠(chǎng)是專(zhuān)為本公司生產(chǎn)重堿包裝編織袋的配套企業(yè)。塑料編織袋的生產(chǎn)主要包括拉絲、編織、縫紉和印刷等主要工序，本項(xiàng)目是真對(duì)拉絲工段的主要設(shè)備――塑料拉絲機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。 1 塑料拉絲機(jī)的生產(chǎn)工藝及其對(duì)控制系統(tǒng)的要求 　　塑料拉絲機(jī)是將顆粒狀的塑料原料，通過(guò)主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋送料機(jī)壓入加熱裝置，加熱熔化后，靠液態(tài)塑料的自然沿垂生成塑料薄膜，再經(jīng)過(guò)三次加熱拉伸、切割生成薄厚均勻的塑料絲，用以編織塑料編織袋。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，主軸電機(jī)的速度直接影響進(jìn)料量，也是影響最終拉絲厚度的主要因素，其次是主加熱裝置的溫度，也是影響自然沿垂薄膜厚度的重要因素之一。而其后的四臺(tái)電動(dòng)機(jī)隨著薄膜厚度的不斷減小，為保證任何位置的秒流量相同，必須保證各臺(tái)架之間張緊電機(jī)速度的比例控制，各加緊裝置的溫度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有一定的影響。塑料拉絲機(jī)的工藝流程如圖1所示。 　　結(jié)合塑料拉絲機(jī)的生產(chǎn)工藝過(guò)程，確定本系統(tǒng)的主要監(jiān)控內(nèi)容包括：主軸75KW交流異步電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、拉絲機(jī)原料熔化加熱溫度閉環(huán)控制、拉絲機(jī)各張緊裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)（4臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)）之間的變頻調(diào)速比例控制、拉絲機(jī)各加熱裝置（每臺(tái)4點(diǎn)，共16點(diǎn)）溫度巡回檢測(cè)及上下限報(bào)警、系統(tǒng)參數(shù)的無(wú)紙化記錄、歷史記錄的顯示與打印以及擴(kuò)展功能塑料圓織機(jī)工作狀態(tài)記錄與顯示，停機(jī)報(bào)警等。 [align=center] 圖1 塑料拉絲機(jī)的工藝流程圖[/align] 2 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 　　2.1 RS-485總線(xiàn)技術(shù) 　　本系統(tǒng)通信采用RS-485總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及分布式控制系統(tǒng)中,經(jīng)常采用串行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)信息交換, RS-485串行接口的電器標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是RS-422的變型,它屬于OSI七層模型的物理層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。由于性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組網(wǎng)容易, RS-485總線(xiàn)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。RS-485 總線(xiàn)允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線(xiàn)上,增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性,擴(kuò)展了總線(xiàn)的共模范圍。它采用了平衡傳輸方式,需要在傳輸線(xiàn)上接終端電阻。RS-485總線(xiàn)只能工作在半雙工方式,為保證通信的可靠性,在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)通信要求制定合理的通信協(xié)議。RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)主要用于多站互聯(lián)?，F(xiàn)在許多儀表具有RS-485通信接口。RS-485協(xié)議的技術(shù)性能: 傳輸速率最大為10Mbps; 最大距離為1200M;高阻抗噪聲的差分（有補(bǔ)償線(xiàn)）傳送; 最高為32個(gè)節(jié)點(diǎn);單組雙絞線(xiàn)電纜上的雙向主從通信;并行連接的節(jié)點(diǎn)、多工通信。 　　2.2 研華ADAM模塊 　　研華是將PC技術(shù)引入自動(dòng)化市場(chǎng)的領(lǐng)先廠(chǎng)商之一。特別是研華的ADAM-4000系列遠(yuǎn)程DA&C系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。ADAM-4000主要包括通訊模塊和I/O模塊。通訊模塊提供了包括工業(yè)以太網(wǎng)、光纖、串行和無(wú)線(xiàn)端口等;I/O模塊提供了完善的主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)之間的信號(hào)調(diào)理和通訊解決方案。 　　本系統(tǒng)采用ADAM-4000系列的數(shù)字I/O、模擬量I/O、熱電阻專(zhuān)用輸入模塊和雙路PID控制模塊構(gòu)成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其通訊方式采用RS-485總線(xiàn)通訊并利用RS-485與RS-232總線(xiàn)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊。本系統(tǒng)選用的主要ADAM-4000系列模塊如表1所示。 　　表1 主要ADAM-4000模塊 　　2.3 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 　　系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)的硬件接線(xiàn)圖（局部）如圖3所示。 [align=center] 圖2 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖3 系統(tǒng)局部接線(xiàn)圖[/align] 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 　　本系統(tǒng)采用組態(tài)王6.5作為組態(tài)軟件，研華ADAM-4000模塊與組態(tài)王實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫對(duì)接，在組態(tài)王下可以方便的對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行組態(tài)。 　　3.1 硬件組態(tài) 　　硬件接線(xiàn)完成以后，需要在主機(jī)上運(yùn)行研華ADAM-4000系列遠(yuǎn)程模塊驅(qū)動(dòng)程序（購(gòu)買(mǎi)時(shí)自帶），然后就可以在組態(tài)王下查找已經(jīng)連接的各種模塊，并按要求分別規(guī)定各個(gè)模塊的訪(fǎng)問(wèn)地址及其鏈接的系統(tǒng)變量。 　　3.2 軟件組態(tài) 　　本系統(tǒng)利用組態(tài)王的模塊化設(shè)計(jì)及其靈活性好、穩(wěn)定性高、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn), 進(jìn)行了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)組態(tài)王主要實(shí)現(xiàn)了以下功能: 主界面、電機(jī)速度比例控制界面、系統(tǒng)歷史報(bào)表和實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史曲線(xiàn)和實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、報(bào)警保護(hù)等。 　　1） 主界面和電機(jī)速度比例控制畫(huà)面。主界面完成系統(tǒng)總體監(jiān)視, 可以通過(guò)畫(huà)面切換實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種功能。電機(jī)速度比例控制畫(huà)面可以對(duì)各臺(tái)電機(jī)的速度、電流、電壓各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。 　　2） 實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)。實(shí)時(shí)曲線(xiàn)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控主軸電機(jī)和各張緊電機(jī)的速度、主加熱器溫度等, 歷史曲線(xiàn)可以記錄系統(tǒng)各測(cè)溫點(diǎn)的溫度值機(jī)各電機(jī)的速度、電壓、電流等。 　　3） 系統(tǒng)歷史報(bào)警和實(shí)時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)歷史報(bào)警窗口可最多記錄100 條歷史報(bào)警信息, 可以記錄報(bào)警時(shí)間、報(bào)警日期、所屬報(bào)警組、報(bào)警值等。 　　4） 系統(tǒng)報(bào)表。系統(tǒng)報(bào)表可以分為實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表。實(shí)時(shí)報(bào)表可以記錄電機(jī)各種參數(shù)指定測(cè)溫點(diǎn)的溫度。系統(tǒng)歷史報(bào)表可以記錄電機(jī)各種歷史數(shù)據(jù)和各測(cè)溫點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù),最多可記錄9999 天的歷史數(shù)據(jù), 需要是可以進(jìn)行打印。 　　5） 控制界面。通過(guò)控制界面可以按事先規(guī)定好的工作邏輯實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的啟動(dòng)與停止，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)可以手動(dòng)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)重故障時(shí)也可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的緊急停車(chē)和安全復(fù)位等。 　　3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 　　組態(tài)王產(chǎn)生的報(bào)警和事件信息可以通過(guò)ODBC 記錄到開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)中, 如Access、SQLServer 等。本設(shè)計(jì)采用Access 數(shù)據(jù)庫(kù)。在使用該功能之前, 首先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立相關(guān)的數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)字段, 然后在系統(tǒng)ODBC 數(shù)據(jù)源中配置一個(gè)數(shù)據(jù)源（用戶(hù)DSN 或系統(tǒng)DSN） , 該數(shù)據(jù)源可以定義用戶(hù)名和密碼等權(quán)限。組態(tài)王提供了一個(gè)通過(guò)ODBC 數(shù)據(jù)源訪(fǎng)問(wèn)開(kāi)放型數(shù)據(jù)庫(kù)中大量數(shù)據(jù)的控件KvDBGrid。通過(guò)該控件, 可以設(shè)置不同的查尋條件訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù), 進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún), 還可將查詢(xún)結(jié)果按照表格的方式打印出來(lái)。 4 結(jié)語(yǔ) 　　本系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)塑料平膜拉絲機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控, 能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)事故進(jìn)行保護(hù)操作。本系統(tǒng)已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室的全部調(diào)試，并在唐山三友堿業(yè)集團(tuán)塑料編織袋廠(chǎng)進(jìn)行了局部實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理, 工作穩(wěn)定可靠, 可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行, 軟件操作簡(jiǎn)單, 便于升級(jí)。 　　本文作者的創(chuàng)新點(diǎn)：平膜拉絲機(jī)是塑料編織袋廠(chǎng)的常用設(shè)備，目前其控制系統(tǒng)普遍采用常規(guī)儀表控制，本文作者利用研華科技的遠(yuǎn)程控制模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)平膜拉絲機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，該系統(tǒng)利用研華ADAM遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊，利用RS-485總線(xiàn)進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控模塊在現(xiàn)場(chǎng)，只將被監(jiān)控信號(hào)傳送回控制室的控制方案，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的組成，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，不僅提高了系統(tǒng)的可靠性也降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本，具有很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。 參考文獻(xiàn): 　　[1]熊利，鄭萍，任銀錄，柯云華. 基于組態(tài)軟件MCGS的遠(yuǎn)程地?zé)岜O(jiān)控系統(tǒng)研究[J]. 微計(jì)算機(jī)信息 2006，4-1：96-98 　　[2] 劉庭，宋存義，郭湛，張百煉. 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