配料稱重控製係統是一種在線測量動態計量係統，集輸送、計量、配料、定量等功能於一體，在冶金、建材、化工、飼料加工等行業中得到廣泛應用。設計開發自動配料優化控製係統，對於改善勞動條件、提高產品質量和生產效率具有十分重要的現實意義。
MCGS組態軟件是北京某公司研發的一套基於Windows平台的，用於快速構造和生成上位機監控係統的組態軟件係統，本文討論了MCGS在配料控製係統中的應用。
1配料稱重控製係統的組成
1.1配料係統結構
如圖1所示，8個不同品種的物料存儲倉，根據配方要求按次序的控製各自的進料絞龍，根據目標值重量送出一定重量的物料進入稱重混合器，通過混合攪拌電機進行攪拌，攪拌到設定的時間後稱重混合器的排料門打開，放出混合後的物料，再通過出料絞龍把混合好的物料送到下一個包裝環節。

1.2配料係統控製原理結構
如圖2所示，MCGS觸摸工控機通過串口RS485和配料稱重儀表B520進行通訊連接，能夠實現新建、保存和下載產品配方、能夠實現實時監控、采集和處理數據及狀態顯示、能夠實現對曆史配料稱重數據的查詢和打印報表、還可以U盤導入導出配方和遠程控製等功能。配料稱重儀表B520本身隻有0-9個配方，共10組配方選擇，通過MCGS配方表添加了0-99個配方，一共100組配方，配方總數還可以根據需要在軟件裏增加。

MCGS觸摸工控機通過串口RS485和S7200PLC進行通訊連接，來實現對現場磁性開關、行程開關等元件的信號狀態顯示、對電機、電磁閥等設備級的動作控製處理。
1.3MCGS組態軟件
MCGS組態軟件由“MCGS組態環境”和“MCGS運行環境”兩個係統組成。MCGS組態環境是生成用戶應用係統的工作環境，用戶在MCGS組態環境由完成動畫設計、設備連接文件與MCGS運行環境一起，構成了用戶應用係統，統稱為“工程”。MCGS運行環境是用戶應用係統的運行環境，在運行環境中完成對工程的控製工作。本係統使用版本為MCGS7.6嵌入版。
2MCGS組態設計
MCGS組態過程一般如下：新建工程-構建實時數據庫-生成圖形界麵-定義動畫連接-主控窗口組態-設備窗口組態-運行策略組態-測試。
2.1設備組態
（1）莫迪康ModbusRTU
從設備工具箱中先將通用串口父設備加入設備組態窗口，雙擊通用串口父設備，其基本屬性設置：設備名稱為通用串口父設備0、初始工作狀態為啟動、最小采集周期1000ms、串口端口號為COM2、通訊波特率為9600、數據位8位、停止位1位、無校驗。
再加入設備莫迪康ModbusRTU，莫迪康ModbusRTU指的是和配料稱重儀表B520通訊設備。雙擊設備莫迪康ModbusRTU，設備屬性值設置：設備名稱為設備0、設備地址為1、其他為默認值。
通道連接：讀寫4WB0002通道連接變量為“設備0-讀寫4WB0002”。設備調試：讀寫4WB0002通道是指儀表顯示的實際重量範圍
為-3000.0-3000.0，通道變量“設備0-讀寫4WB0002”，就會隨著實際顯示重量而顯示。
通道數據處理：因為通道讀寫4WB0002顯示的數值是沒有小數位的，讀過來的數值都比實際大10倍，通過工程轉換設置：輸入最小值為-30000、輸入最大值為30000、工程最小值為-3000、工程最大值為3000、在顯示輸出格式你選擇1位小數。
其他的通道與變量連接和上麵類似，不在詳解，具體連接如圖3。

（2）S7200PPI
從設備工具箱中先將通用串口父設備加入設備組態窗口，雙擊通用串口父設備，其基本屬性設置：設備名稱為通用串口父設備1、初始工作狀態為啟動、最小采集周期1000ms、串口端口號為COM4、通訊波特率為9600、數據位8位、停止位1位、偶校驗。
再加入設備S7200PPI，S7200PPI指的是和S7200PLC通訊設備。雙擊設備S7200PPI，設備屬性值設置：設備名稱為設備1、設備地址為2、其他為默認值。
通道連接：讀寫TDUB131通道連接變量為“設備0-讀寫TDUB131”。設備調試：讀寫TDUB131通道是指配料完成後在稱重混合器裏進行
混合攪拌的時間.通過MCGS軟件畫麵進行修改混合時間和顯示混合時間，S7200PLC是用來邏輯計時的，混合時間設置範圍為0-5000s.通道變量讀寫TDUB131是隨著連接變量“設備0-讀寫4WB0002”寫入值而改變。
通道數據處理：由於在S7200PLC裏選擇的是T131通點延時器，其基準值為100ms，在連接變量“設備0-讀寫4WB0002”寫入100，但實際T131通點延時器隻延時到10s，而不是100s，需要通過工程轉換設置：輸入最小值為0、輸入最大值為50000、工程最小值為0、工程最大值為5000，通道處理完成後就可以實現對應。
其他的通道與變量連接和上麵類似，不在詳解，具體連接如圖4。

2.2運行策略組態
本係統具有配方實時數據存盤、操作記錄存盤、導出曆史的配方數據報表，需要在運行策略裏麵添加一些腳本程序。
在啟動策略腳本裏麵寫入了InputSTime="2013-8-100：00：00"，InputETime="2050-12-3100：00：00"，設置導出曆史配方的下限時間和上限時間。
在循環策略腳本裏寫入了IF設備0_讀寫40004_04=1AND存盤=0THEN
!SaveData（配料實時數據存盤）存盤=1
ENDIF
IF設備0_讀寫40004_04=0THEN
存盤=0ENDIF
設置了滿足上述條件，執行配料的實時數據存盤。在運行策略裏設置的定時循環時間都是100ms。
3界麵效果
組態完畢進入MCGS運行環境，進入生產準備組態畫麵裏，可以看到當前的配方號、調用配方、配方編輯、配方下載、另存配方文件、U盤導入導出配方；還可以看到物料對應倉號選擇等畫麵。
例如圖5：配方選擇的是小麥粉，第一步目標值的是500Kg，對應4號倉；第二步目標值是300kg，對應7號倉；第三步目標值是300kg，對應9號倉；第四步目標值是300kg，對應10號倉；第五步目標值是300kg，對應4號倉；第六步目標值是300kg，對應11號倉；總重量為2000Kg。通過配方下載到配料稱重儀表，如果有需要添加新的配方可以再配方編輯裏麵添加。

在物料對應倉號選擇畫麵裏：在1步裏選擇的是4#倉、在2步裏選擇的是7#倉、在3步裏選擇的是9#倉、在四步裏選擇的是10#倉、在五步裏選擇的是4#倉、在六步裏選擇的是11#倉。
由上述可以看出，在一個配方裏，同一種物料可以進料多次，進料順序可以根據配料需要任意選擇。
進入監控流程圖組態畫麵裏，可以看到與實際相對應的8個儲料倉、8個進料絞龍、稱重混合器、出料絞龍等監控連接動畫，還包含啟動、停止、循環等操作畫麵。如圖6對應生產準備時使用的是4號倉，7號倉，9號倉,10 號倉，11號倉已準備完畢顯示畫麵。
4結語
 

IF設備0_讀寫40004_04=1AND存盤=0THEN
!SaveData（配料實時數據存盤）存盤=1
ENDIF
IF設備0_讀寫40004_04=0THEN
存盤=0ENDIF
設置了滿足上述條件，執行配料的實時數據存盤。在運行策略裏設置的定時循環時間都是100ms。
3界麵效果
組態完畢進入MCGS運行環境，進入生產準備組態畫麵裏，可以看到當前的配方號、調用配方、配方編輯、配方下載、另存配方文件、U盤導入導出配方；還可以看到物料對應倉號選擇等畫麵。
例如圖5：配方選擇的是小麥粉，第一步目標值的是500Kg，對應4號倉；第二步目標值是300kg，對應7號倉；第三步目標值是300kg，對應9號倉；第四步目標值是300kg，對應10號倉；第五步目標值是300kg，對應4號倉；第六步目標值是300kg，對應11號倉；總重量為2000Kg。通過配方下載到配料稱重儀表，如果有需要添加新的配方可以再配方編輯裏麵添加。
在物料對應倉號選擇畫麵裏：在1步裏選擇的是4#倉、在2步裏選擇的是7#倉、在3步裏選擇的是9#倉、在四步裏選擇的是10#倉、在五步裏選擇的是4#倉、在六步裏選擇的是11#倉。
本配料稱重控製係統利用MCGS軟件采用自帶的配方功能，把原有10個配方號變成100個配方號，配方總數還可以根據需要在軟件裏增加。利用MCGS軟件製作的畫麵流程，可以任意的選擇物料的配料順序，每一種物料也可以多次的進料選擇，每一次配料最多進料6次。
本文的創新點：設計了配料稱重係統，詳述了利用MCGS進行數據采集、數據處理及輸出控製的開發全過程，實現表明係統運行可靠、操作簡便、速度快、控製精度高。本係統已用在上海某麵粉廠，根據麵向不同的客戶已存儲了55種配方，產量比原來提高25%，精度提高由原來的千分之五提高到了千分之4，整體運行效果良好。

作者：譚維清

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