自動稱重配料控製係統在各行業的應用已非常廣泛，如:冶金，有色金屬，化工，水泥建材，食品等行業。它是成品生產的首要環節，特別是有連續供料要求的行業，其配料的配比的過程控製直接影響了成品的質量，它是企業取得最佳經濟效益的先決條件。雖然行業各自不同的工藝特點對配料控製要求也不同，但配料係統的高可靠性，先進性，開放性，免維護性，可擴展性是各行業所追求的一致目標。隨著it技術的普及應用，工廠配料自動化將直接進入e時代，其中計量自動化scada也是一個重要的環節。

2.該配料係統產品功能設計
 基於以上目標，我們為某行業龍頭企業設計、製造了一套全自動的多品種混合配料計量、預計量、輸送、金屬檢測、包裝計量、分選計量等功能的機電一體化生產線。其中動態計量秤，通過二級現場總線，會同plc，hmi/ipc無縫地組成三位一體的閉環動態配料係統，其中工控機經hub及以太網連入工廠erp/mis。整個配料過程嚴格按照所選擇的配方比和流程進行，並有多級報警記錄，完成不同原料混勻給料及物流控製，實現了管控一體化，優化了過程控製的性能和效率。它將是一種目前基於fcs配料計量控製係統的先進解決方案，符合開方性的計量自動化發展趨勢。

3.配料係統配置
     本配料係統下位機采用了三菱電機的melsec-a2sh係列plc為主控器，並配以got-f940觸摸屏為下位人機介麵（hmi），計量控製由12台上海大和衡器（shanghaiyamato）的cfw定量給料機（constantfeedweigher）組成。它們之間通過cc-link現場總線聯網，以實現數據采集與控製，來確保係統的可靠性和實時性。上位機部分選擇研華ipc610工控機作為監控站，配以microsoftwindowsnt4.0forworkstation操作係統和世界著名的監控軟件citectscada5.30為scada係統的軟件平台環境，係統軟件具有豐富的流程操作、監控、通訊、報警、管理、趨勢、報表記錄和冗餘等功能，並具有較強的診斷能力。係統的硬件和軟件是控製係統的有機體，以上配置確保了係統完整性、一致性、兼容性和成套性，適應在工業環境下能長期穩定運行，並具有電、磁、震抗幹擾的能力，保證了整個係統的安全運行要求。
 係統具有如下功能特點:
·監控生產現場的實時數據及工藝流程;
·瀏覽各實時/曆史趨勢畫麵;
·處理反映各種過程報警和曆史報警;
·瀏覽查詢/打印實時/曆史生產報表;
·修改管理生產過程參數和狀態;
·為企業決策者提供工廠底層實時數據;

3.1下位機結構及組成

 在本工程中所采用的12台cfw主要是來完成原料K8凯发登录入口控製，其核心為cfc-200儀表，它集調節與演算為一體的多功能計量控製器，其中cpu為摩托羅拉68k係列，它集大和衡器出眾的儀表設計技術，具備足夠的抗幹擾性能、多樣化接口、自診斷功能、自整定pi調節功能等特長，並配以上海大和c3級電阻應變式荷重傳感器（loadcell）、安川電機的電流矢量型變頻器616g5和德國sew高性能變頻電機，組成一個完整的機電一體化產品，確保了計量和控製的準確性，其係統精度達到±0.2%。
 下位機選用三菱melsec-aplc共2台組成雙機冗餘結構，它具有先進、高速、可靠、大容量的特點，其中plc1為主控，plc2為後備冗餘，當發生故障時，便可實行主備plc間的無擾切換，也可作為將來工程擴充用。由於12台cfw分布較分散，故選擇cc-link總線與plc相連。下位hmi為got940lcd觸摸屏，以確保工藝數據正確和及時在上位pc監控站和觸摸屏上得到雙重響應和顯示，即使上位發生故障或失效，也不影響整個流程控製。觸摸屏的監控畫麵雖沒上位hmi豐富，但也基本覆蓋整個係統的監控和操作。
3.2cc-link概況
    cc-link是某電機公司以高性能、低成本、多廠商支持為目標於1996年推出的第二代開放式現場總線，是control&communicationlink（控製與通信鏈路）的簡稱，2000年11月，cc-link協會成立，專門負責cc-link在全球的普及和發展。
     開放式現場總線cc-link具有性能卓越、應用廣泛、使用簡單、節省成本等突出的優勢。cc-link采用雙絞線為連接介質的主從結構，最多支持64個從站，采用廣播論詢方式，最高可達到10mbps速度。plc或計算機作為cc-link主站，配以aj65sbt-rpt中繼器最遠距離可達13.2km。網絡總線最大的循環數據容量為2048個點，512個字;最大瞬時傳送數據量為960字節。cc-link具有預約站功能、自動刷新功能、即插即用功能和主站熱備、子站脫離、站上線回複、監控測試等完備的ras機能。cc-link在使用上，硬件開關設置、接線（3芯屏蔽線）和係統組態（參數設定即可）都非常方便和簡單。
    目前cc-link支持多達360種設備，如:遠程i/o、傳感器、稱重控製器、調節器、電磁閥、變頻器、觸摸屏等等。並得到220多家廠商支持，如:鬆下電工、大和衡器、橫河、西門子、digital、nec等等,cc-link也是目前唯一能與歐美現場總線標準抗衡的亞洲產品。
 上海大和的定量給料機（cfw）是作為遠程設備從站形式連接cc-link現場總線的。
3.3組態及編程
 plc編程以三菱gxdeveloper7.0為工具平台,采用符號化的梯形圖編寫，並充分考慮係統資源，多用宏應用，減少掃描時間，提高實時控製性。melsec-aplc為cc-link主站，由主站模塊a1sj61bt11控製從站（cfc-200控製器）的運行和數據刷新，在網絡組態時，可將初始化程序通過plc來完成網絡設備參數的設定，寫入主站的eeprom中，在運行程序中，主從站之間的數據交換是自動鏈接更新的，主cpu隻需用from/to指令即可從緩衝存儲器中存取從設備信息。
 上下位機的通信選用modbus通訊協議（rs485方式），網絡結構是主從結構，通信介質為雙絞線，它是某公司早期所引用發展,是一種經典開放的串行通信協議，在工業控製領域應用非常廣泛，是事實上的工業網絡標準。它支持21種功能代碼，並可與工廠中其它眾多廠商的不同產品進行通訊。本係統中采用的modbus協議是以rtu（binary）格式封裝，采用crc錯誤校驗,可以較高的通信效率傳送信息。它的衍生協議modbus/tcp可應用於ethernet設備間的通信，符合當今網絡發展趨勢。

4係統實施總結
（1）本配料係統投入運行至今已三年多，係統十分穩定可靠，操作維護容易，項目實施中的體會:
通成功，通信速度達10mbps。
（2）citectscada5.30的配方（recipe）功能由腳本語言cicode編程來擴充完成。而其最新版本citectscada已將cirecipe以activex控件形式集成在標準配置內，從而大大提高了組態效率。
（3）為今後係統功能的擴充。
 綜上所述，基於開方式現場總線產品配以plc/pc及工控軟件所組成的scada係統架構，具有靈活多樣性、先進性、開方性、實施周期短、成本（包括運行、維護、升級等成本）低等特點，它可將來自不同公司的不同類型產品無縫地自由組合成一體，並以一體化的網絡平台技術為基礎，實現了安全、透明、經濟的需要。其中以現場總線結合以太網的解決方案是今後自動化領域發展的主流和熱點，相信在各行業的使用將越來越多。

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