1  引言
        在煉鋼企業(yè)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對鋼卷進(jìn)行稱重，并將所得到的重量上傳到生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以便于生產(chǎn)監(jiān)控、管理。以往常采用工控機(jī)加電子秤進(jìn)行控制，使用此種控制方式，可靠性差，自動化程度不高，且成本高昂。目前已有許多企業(yè)采用可編程控制器(plc)對傳統(tǒng)接觸控制進(jìn)行改造，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自控程度，為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障。本文在此介紹臺灣永宏plc對稱重環(huán)節(jié)進(jìn)行控制的解決方案，其電路結(jié)構(gòu)簡單，投資少(可利用原有設(shè)施改造)，系統(tǒng)不僅自動化程度高，具有在線修改功能，靈活性強(qiáng)，亦可將相關(guān)數(shù)據(jù)于上位機(jī)進(jìn)行交換。

2  系統(tǒng)設(shè)計
2.1 控制要求
        控制系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)線下來的鋼卷到達(dá)指定位置，啟動重量接收程序，當(dāng)接收重量完成，并停泵；操作人員可通過確認(rèn)按鈕解除音響報警信號，閃爍燈光轉(zhuǎn)平光；系統(tǒng)具有手動/自動兩種控制方式，并設(shè)有試驗功能。
2.2 plc選型
        系統(tǒng)在設(shè)備選型和實施過程中遵循以下原則： 
        (1) 通用性：在選型過程中充分考慮備件購買的方便性，在滿足設(shè)計要求的情況下盡量選擇通用設(shè)備。
        (2) 標(biāo)準(zhǔn)性：在選型和編程中使用標(biāo)準(zhǔn)方法以盡可能得到系統(tǒng)設(shè)備廠商的將來可能提供的升級支持。
        (3) 可靠性：盡可能的增加異常檢測，同時考慮非關(guān)鍵設(shè)備故障時系統(tǒng)的容錯性，提高系統(tǒng)可靠性；對于關(guān)鍵設(shè)備，使用冗余方法，將故障停機(jī)時間縮短到最小。
        (4) 性價比：plc的選擇應(yīng)著重考慮plc的通訊功能、性能價格比，選擇可靠性高功能相當(dāng)，負(fù)載能力合適，經(jīng)濟(jì)實惠的plc。永宏plc單機(jī)可擴(kuò)展至五個通訊口，除永宏標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議外，還可選用modbus ascii/rtu/tcp協(xié)議或自訂協(xié)議，同時有6種通訊板8種通訊模組可輕易滿足各種不同應(yīng)用場合之彈性選擇，為同級plc之最，且經(jīng)濟(jì)實惠，故選用臺灣永宏plc經(jīng)濟(jì)型主機(jī)(型號為：fbs-10ma)，配以臺灣英展的稱重儀表ex2002進(jìn)行控制。
2.3 系統(tǒng)硬件配置
        因系統(tǒng)外部只有兩個指示燈輸出且只需要有兩個通訊端口，選用永宏plc最小點數(shù)的fbs-10ma就可方便達(dá)到控制要求。系統(tǒng)正常運行時，因稱重控制儀表同plc同時使用同一電源，故不用再做電源指示直接通過觀看電子秤就可知道電源的工作情況提高i/o端口的利用率，節(jié)省i/o點數(shù)。

3  系統(tǒng)軟件設(shè)計

圖1  系統(tǒng)流程圖

        控制程序流程如圖1所示。
3.1 i/o變量定義
        i/o變量定義系統(tǒng)如硬件配置圖2所示。

圖2  系統(tǒng)硬件配置圖

3.2 系統(tǒng)設(shè)計
        (1) 本系統(tǒng)為液位的雙位控制系統(tǒng)。液位可分四段設(shè)定和顯示，在最低液位時自動啟泵，當(dāng)液位到達(dá)設(shè)定值時自動停泵。
        (2) 采用il/ilc分支指令，通過0008旋鈕實現(xiàn)手動/自動兩種功能的選擇，當(dāng)0008旋鈕閉合時，自動指示燈亮，系統(tǒng)執(zhí)行il/ilc分支內(nèi)程序，完成自動監(jiān)控；當(dāng)0008旋鈕打開時，手動指示燈亮，系統(tǒng)執(zhí)行分支外程序，通過0010、0011旋鈕實現(xiàn)手動啟泵、停泵。
        (3) 液位由0004～0007旋鈕分最低、較低、較高、最高四段設(shè)定，系統(tǒng)設(shè)置由低到高的優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)多個設(shè)定旋鈕同時閉合時，低液位設(shè)定優(yōu)先。
        (4) 采用干簧管檢測液位時，當(dāng)液位到達(dá)檢測點時其觸點閉合，指示燈點亮；液位離開檢測點時其觸點打開，為保證相應(yīng)測量段指示燈不立即熄滅及不受液位波動的影響，每段指示燈的控制均采用keep保持指令，只有當(dāng)液位上升或下降到相鄰段時指示燈才熄滅。
        (5) 當(dāng)液位到達(dá)檢測點時，液位指示燈閃爍，燈光閃爍因子采用內(nèi)部閃爍內(nèi)標(biāo)1902，以1s為周期閃爍；若液位到達(dá)設(shè)定值時，自動停泵，并設(shè)置電子音響報警，報警聲設(shè)計為響3s停2s，循環(huán)30s后自動停止，或在30s內(nèi)按0009確認(rèn)按鈕停音響，指示燈傳平光。電子音響報警和泵的啟停同樣考慮液位的波動影響，設(shè)計時采用keep保持指令和difu微分指令聯(lián)合使用。
        (6) 首次開車時，液位低于或高于最低液位時，需先手動啟泵，再切換成自動運行；或先進(jìn)入試驗方式，按最低液位試驗按鈕啟動料泵，再進(jìn)入自動運行方式。
3.3 plc梯形圖設(shè)計
        (1) 定義port1/port2通訊參數(shù)(參照手冊第十一章)

        (2) port2接收電子秤數(shù)據(jù)

        (3) 接收完成

        (4) 處理接收到的數(shù)據(jù)到port1

        (5) port1接收電子秤數(shù)據(jù)

        (6) 上位機(jī)收到數(shù)據(jù)指示完成

4  結(jié)束語
        本控制系統(tǒng)控制協(xié)議簡單、方便、只要帶有通訊功能的上位機(jī)都可以與之建立通訊，加上一個協(xié)議轉(zhuǎn)換器可進(jìn)行局域或海外連線。自成功設(shè)計以來在廣州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)某大型的不銹剛企業(yè)中被大規(guī)模采用，使用過程得到用戶的好評，值得同類企業(yè)推廣和使用。

作者簡介
        黃 翔  男  電氣工程師  工業(yè)自動化系統(tǒng)應(yīng)用工程方向。

參考文獻(xiàn)(略)