摘要:采用S7-200和組態軟件WinCC,以液體混料控制系統為中心,從控制系統的硬件組成、軟件設計出發,介紹了該系統的設計過程。
關鍵詞:PLC; 組態軟件; 混料罐; 監控
引言
在煉油、化工、制藥等行業中,多種液體混合是必不可少的工序,而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。這些行業中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質,以致現場工作環境十分惡劣,不適合人工現場操作。另外,生產要求系統要具有混合精確、控制可靠等特點,這也是人工操作和半自動化控制所難以實現的。本設計借助PLC來控制混料罐,對提高企業生產和管理自動水平有很大的幫助,同時又提高了生產線的效率、使用壽命和質量,減少了企業產品質量的波動,因此具有廣闊的市場前景。
1 混料罐控制原理
攪拌機控制過程:啟動后開閥,液體A經低液位再注入至中液位,關A;放液體B至高液位,關B;啟動攪拌電機M,攪拌時間到,停止攪拌,開閥放出混合液體C,低液位后延時時間到, 放空后關閥;重復上述過程。要求工作過程中按下停止按鈕后攪拌機不立即停止工作,對當前混合操作處理完畢后才停止。
2 控制系統硬件構成
為了提高整個系統的可靠性指標,滿足工業現場對低故障率和性價比的要求,選用S7-200 CPU222。
I/O點地址定義如表1所示。

混料罐控制系統主要由上位PC機、
觸摸屏、PLC、傳感器、控制器件等組成,如圖1所示。

3 控制系統軟件編程
3.1軟件的選用
本系統采用STEP7-Micro/WIN32編程,用LAD (梯形圖) 在Program Block中對MAIN(OB1)主程序塊進行編程,共運用了T45計時器巧妙地完成控制任務。同時采用西門子公司的WinCC V6.0對系統進行監控,以達到精確控制的目的。
3.2混料罐控制流程
混料罐控制流程圖如圖2所示。初始準備階段,容器空、閥門關、攪拌機關;按下起動按鈕I0.0,開閥1(Q0.0得電),進A液;液體A到I位,開閥2 (Q0.1得電),關閥1(Q0.0失電),進B液;液體B到H位,關閥2(Q0.1失電),啟動攪拌機(Q0.3得電);攪拌時間到,停止攪拌機(Q0.3失電),輸出混合液,開閥3(Q0.2得電);當混合液低于L位時,啟動輸出延時;延時時間到,關閥3 (Q0.2失電)。按下停止按鈕I0.1后,不會立即停止,而是完成當前工作循環后才會自動停止。
3.3上位機監控軟件設計
利用WinCC V6.0軟件設計的混料罐監控系統能有效實現上位機與下位機之間的雙向控制,監控混料罐的運行狀態,以及實現變量報警、操作記錄、實時數據庫和歷史數據庫管理。
4 結語
本設計研究的基于PLC和
組態軟件的混料罐控制系統,利用了PLC可靠性高、抗干擾能力強的特點,又利用了組態軟件強大的數據處理和圖形表現能力,融合了較先進的自動化技術、計算機技術、通訊技術,具有可靠性高、操作簡單、維護容易等特點。該方案已成功應用于化工行業,取得了滿意的效果。
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