基于PLC的主从式饲料配料控制系统的开发设计.doc

基于PLC的主从式饲料配料控制系统的开发设计 第4期(总第161期) 2010年8月 机械工程与自动化 MECHANICALENGINEERING8LAUT0MAT10N No.4 Aug. 文章编号:1672—6413(2010)04—0136—02 基于PLC的主从式饲料配料控制系统的开发设计 宋云清,牛建峰 (新疆伊犁职业技术学院机电X-程系,新疆伊犁835000) 摘要:以伊犁某饲料厂饲料称重配料系统的技术改造为实例,重点介绍了基于FX:PLC的主从式饲料配料控 制系统的硬件及软件设计. 关键词:FXzwPLC;集散控制;配料系统;主从式 中图分类号:TP273文献标识码:A 0引言 随着畜牧业的发展,饲料配料精度以及自动化饲 料生产越来越多地引起饲料行业的关注.伊犁某饲料 加工企业原有的设备在经过多年的使用后系统老化, 故障率也有所增高,对产品的质量和产量都有较大的 影响.针对饲料厂原有的工艺和要求,我们采用PIc 与数据库管理系统设计开发了自动控制系统,提高了 设备的自动化控制水平. 1系统的功能与组成 1.1系统的组成 本系统的运行过程是先由上位计算机将原料配方 数据传到下位机PLC,然后再由PLC进行控制.PLC 将各种原料按配方要求分别送到大,小配料秤,在配 料秤内进行配料.通过重量传感器检测后,大,小秤 信号经称重显示控制仪,A/D转换模块传回PLC,配 料完成后,PLC依照控制程序打开料门,原料进入混 合机进行搅拌,达到要求后,在PLC的控制下,料门 开启出料.配料系统装置简图见图1. 1.2系统功能 为了完成配料控制,PLC需要具有重量信号输入, 重量信号处理,处理结果输出等功能.下面就介绍一下 PLC程序是如何完成这些功能的: (1)两台配料秤的重量信号分别经称重显示控制 仪和A/D转换后进入PLC. (2)根据配料工艺的要求,所有原料的加料过程 都包含点动过程,以保证配料的精度.加料停止后, PLC将原料重量与给料量比较,在允差范围内为合 格;小于允差下限,应进行点动加料;大于允差上限 为超差. (3)由于配料系统采用的是累加秤,即由一台秤 按先后顺序加入几种原料,这样除第一种原料外,得 到的重量都是几种原料的总和.在PLC程序中需将几 种原料的重量分开,得到每一种原料的重量.程序是 如此处理的:在每种原料称量时,记下此时的重量,称 量时用总重量减去先前记下的重量,得到的就是此种 原料的实际重量. (4)秤体上粘附的原料使配料产生偏差,需要进 行去皮处理.去皮的方法与上述方法相似,即按下 去皮键时,PIC记下此时的重量,此重量即为基准 零点.在称量时用总重量减去基准零点值,得到的就 是原料的准确重量. 1秤 图1配料系统装置简图 (5)加料停止后,从螺旋喂料器到秤斗之间还滞 留一部分原料要落人秤斗中,为了使配料精度达到要 求,在程序中需考虑这一重量,程序中用提前量代 表这个值,当原料重量达到(给料量一提前量)时停止 加料,由滞留在空中的原料补充提前量差值,从而达 收稿日期:2009～l1—16;修回日期:2010—02—28 作者简介:宋云清(1970一),女,吉林敦化人,讲师,硕士,研究方向为机电一体化 2010年第4期宋云清,等:基于PLC的主从式饲料配料控制系统的开发设计137 到精度要求. (6)考虑到有可能因突然停电而造成配料停止, 为了不使已配好的原料浪费,对已配好的原料的重量 需要增加停电保护功能.程序中,我们把这些重量信 号存在可断电保持的数据寄存器中. 2系统的硬件设计 系统的配混工艺由原来的多料一秤改为多料双秤 同时配料工艺,大配比(≥20)的原料送至大秤斗,小 配比(5%～20%)的原料则被送至小秤斗称量.系统的 控制部分,根据集散控制系统的构成原理,将原来的 计算机集中控制改为由PC机和PIC组成的上,下位 机控制系统.硬件系统配置如图2所示. 圈2饲料自动配料系统硬件原理图 上位计算机系统主要选用了台湾研华公司的产 品,其配置如下:显存32MB,Windows2000/XP操作 系统,内存256MB,硬盘4OGB,组态王5.0版运行 软件. 下位计算机系统主要选用了日本三菱公司的 FXw系列PIC.按照在满足控制要求的前提下力争使 用的I/O点最少,需要加上1O%～15%的裕量以及今 后将系统改造成多料数秤配料系统的原则,根据统计 该配料系统有输人点12个(传感器2个,开关1O个), 输出点23个(接触器,电磁阀,指示灯等),模拟量2 个,总的I/O点数在37个左右.PLC选择FX一 128MR—D的基本单元. 3系统的软件设计 本系统的软件分为上位PC机的远程监控软件和 现场PIC控制软件. 3.1PC机的远程监控软件 对上位监控计算机的要求如下:能够对配料系统 的工作