1.前言
以前一些自動配料控製係統中多采用VC或VB來開發，整個開發工作過程複雜，且不易修改，係統界麵簡單，實現功能較少且不全麵，遠不能滿足現代自動化控製係統的要求。近幾年來隨著計算機技術的飛速發展，國內外一些組態軟件不斷地完善，現場應用效果較好，得到市場的認可。當前，隨著自動化和人們生活水平的提高，環保問題得到足夠的重視，政府也出台了相應的一些政策，在此情況下，冶金、煤炭等行業對自動配料控製係統提出了更高的要求，須對原有的設備進行改造。本文介紹我公司利用組態軟件為焦化廠開發的一種自動配料控製係統。
2.配料控製係統的工藝流程及控製對象
2.1 係統工藝流程
自動配料控製係統是將幾種原煤由料倉經圓盤給料機輸送給皮帶輸送機，當物料流經電子皮帶秤時，由電子皮帶秤進行計量。整個係統在計算機等控製下按一定的比例進行混合，然後進行燒結，得到焦炭。
2.2 係統控製對象
自動配料監控係統主要由操作站（計算機監控單元）和控製站組成。
2.2.1 操作站
操作站實際上是一台工業控製微型計算機，基本配置為機箱IPC-610，PⅢ650，128M內存，40X光驅，1.44M軟驅，17”顯示器，CPU接口卡PCA-6179L，多端口通訊板 PCL-746+，打印機等。
操作站主要用於對現場的工況進行集中監視、數據記錄、參數設置、定時存盤、報表打印及報警提示記錄等，將切換開關置於操作站，可對現場設備進行啟停操作；同時操作站與調度室進行通訊，將現場情況傳送到調度室，調度人員能在上位機上直觀地觀察到生產過程中設備的運行狀況、實時數據和曆史數據等，並將這些數據進行處理存儲、打印等。這些實時數據的采集、處理，可以直接地了解整個生產情況，避免以前數據弄虛作假的現象及管理人員為取得數據去現場取正而帶來不必要的工作量，從而充分地提高該焦化廠生產效率、發揮人力、物力和實現高度自動化控製。
2.2.2 配料控製站
控製站主要由可編程控製器、智能調節器、變頻器及電腦積算器稱重儀表等組成。該自動配料控製係統有46個監視參數和20個報警信號，組態王基本I/O變量156個，為此選用組態王256點，其硬件配置如下：
（1）PLC：選用OMRON公司生產的CQM1H型，電源單元型號為CQM1-PA203、CPU單元型號為CQM1H-CPU21、輸入單元型號為CQM1-ID212、輸出單元型號為CQM1-QC212及CPT編程軟件等。
（2）智能調節器：選用宇電公司生產的AI-808型，該型號調節器具有先進的AI人工智能調節算法,無超調,自整定AT功能和自動/手動雙向無擾動切換及用戶參數編程等功能。
（3）變頻器：選用富士公司生產的FRN11G11S-4CX，用於調節圓盤給料機的轉速，現場控製效果很好，節約大量的能源（工作電壓約70%左右），減少對環境的汙染。
（4）電腦積算器：為電子皮帶秤選配的電腦積算器，型號為EMC1495，能同時顯示累計量、瞬時K8凯发登录入口等，具有通訊和打印功能，可同時發送2路4～20mA模擬電流信號。
3.組態王基本I/O點參數類型
該配料控製係統中，組態控製係統所要采集的數據主要有四類，分別為：采集電腦積算器的速度、瞬時K8凯发登录入口及累計重量；智能調節器的上下限值、P、t、M等參數；PLC的開關量參數及中控室上位機有關參數等。
組態軟件開發
4.1 組態軟件特點
“ 組態王”是在流行的PC機上建立工業控製對象人機接口的一種智能軟件包，它以Windows 98/Windows NT4.0中文操作係統作為其操作平台，充分利用Windows功能，圖形界麵較好，可以很方便地構造自己的數據采集係統，在任何需要的情況下可將現場的信息實時地傳送到控製室，便於對生產情況進行監測。它能與電腦積算儀和AI智能調節器進行通訊：讀取數據，發送數據；並與PLC進行通訊：讀取I/O狀態，發送I/O指令；具有報警、故障查詢及打印功能；組態畫麵真實反映實時狀態；工程設定及配方輸入多樣，適應工況能力較強；軟件設有不同的訪問權限，可讓不同權限的人操作不同的內容。具有以下特點：
（1）真正的32位係統，運行於Windows 98/Windows NT4.0；
（2）多任務、多線程，確保實時性，不丟失數據；
（3）硬件驅動程序采用COM技術，速度較快；
（4）驅動程序配置向導，使用簡單、方便；
（5）分布式數據庫，支持各種SQL數據操作；
（6）采用Windows界麵風格；
（7）支持PCI總線和DDE技術
4.2 配料係統界麵部分開發
（1）配置用戶及其權限
配料控製係統進入運行狀態後，用戶應先進行登錄，在自己的權限範圍內進行相應的操作，否則監控界麵將鎖定在配料係統工況狀態（如圖3）。圖中主菜單上方圓形開關即為[用戶登錄及退出開關]，開關下方顯示“用戶名稱”及“訪問權限”。用戶退出區別於係統退出，用戶退出後係統仍按原設定運行，而係統退出後，整個監控程序結束。用戶訪問權限不同，能進行的相應操作也不同。訪問權限達到900的用戶可通過點擊位於登錄開關右方的[配置用戶及其權限]按鈕配置用戶及其訪問權限並能修改登錄口令。
（2）利用鼠標可進行畫麵切換，點擊“係統工況”出現如圖3所示的畫麵，從圖中可以很清楚地觀察配料控製器當前的工作狀態、當前運行趨勢曲線、報警狀態及皮帶運行速度、K8凯发登录入口和累計量等數據。
（3）利用鼠標點擊“趨勢曲線”按鈕，可查看係統曆史趨勢曲線，了解前一段時間內物料運行的情況。
（4）利用鼠標點擊“工程參數”按鈕，可將畫麵切換到工程參數畫麵，根據生產情況進行PID參數設定及生產設定等，滿足生產工藝的要求。
（5）利用鼠標點擊“動力控製”按鈕，可將畫麵切換到動力控製畫麵，點擊畫麵中的按鈕，與之相關的設備進入啟停運行狀態。
（6）利用鼠標點擊“報表管理”按鈕，可將畫麵切換到報表狀態，並可直接打印或定時打印生產報表。
4.3 配方管理
配料控製係統運行時，係統自動計算和稱量各種配料，保持配比的準確，這一過程是通過配方來實現的。在投產之前，技術人員通過化驗，檢測物料成分，確定幾種物料之間的配比關係及每種物料所含水分的多少，再通過管理人員向配方庫中輸入各種配方。生產時，操作人員從配方庫中調用需要的配方，這樣監控軟件就可根據配方情況對下位機（調節器、變頻器、PLC等）進行協調控製，實現各種物料按預定的配方進行配比。
配料控製係統實時數據采集管理
畫麵程序在實際運行中是通過I/O設備和下位機（電腦積算器、智能調節器、PLC）進行數據交換的，配料係統現場工藝實時數據經串口傳送到上位機的組態王應用程序中，通過DDE交換到EXCEL中，同時組態王也從EXCEL中讀取相應數據。
5.結束語
通過一年多時間的使用，用戶對該配料控製係統給予很高的評價：配料係統運行可靠性好，操作簡單，維護方便，控製精度高，不但保證了產品的質量和產量，同時又克服了環境汙染問題，為企業創造良好的經濟效益。該係統也可用於對多種散裝物料按預定的配比進行自動連續的K8凯发登录入口控製的其它場合，例如石油、化工、冶金、紡織、製藥、煙草、機械加工、建材、市政建設等。

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