1引言

隨著機械自動化水平的不斷提高，自動控製技術在定量 包裝生產中應用越來越多，在糧食、化肥、飼料和輕工等行業 中都有廣泛應用。稱量包裝技術的發展大致經曆了手工稱量、 繼電器控製、稱重儀表控製、PLC控製等幾個階段。相對於傳 統的稱重儀表控製，應用PLC和觸摸屏組成的控製係統便於 將開關量設置、複位操作以及設定和修改係統參數功能有機 的結合，提高機器速度和精度。

2包裝機的工作原理

1. 包裝機的組成

稱重式自動定量包裝機由供料部分、稱重部分與卸料部 分組成。

供料部分分為儲料鬥和重力供料裝置。儲料鬥用於存儲 需要灌裝的物料，重力供料裝置主要是向稱量料鬥中提供物 料。稱重部分即稱量鬥,它通過和稱重傳感器相連，測量物料 重量。卸料部分用來完成標準重量物料的卸料裝袋過程。如圖 1所示,為包裝機的組成圖。

2. 工作原理

稱重式自動定量包裝機的工作原理流程圖如圖2所示。

當儲料鬥中物料足夠，在重力的作用下進入重力供料裝 置，完全打開料門進入大給料狀態。當到達給定大給料重量 時,關閉給料門，留一條狹縫，進入小給料狀態。當到達給定小 給料重量時,完全關閉給料門，經過一定的空中落料,稱量鬥 穩定,並且卡袋機構卡緊時,卸料門打開,物料進入放料鬥,再 落入袋內，完成一個包裝循環。

3控製係統硬件設計

圖3控製係統框圖

根據稱重式自動定量包裝機的操作和控製要求,控製係統 選用西門子公司的SIMATIC S7-200係列PLC,此係列的PLC 具有結構緊湊、模塊化、可擴展性強、指令集豐富等特點。所選 CPU的型號為CPU 226 AC/DC/REL,它提供24個數字量輸入 和16個數字量輸出,輸入/輸出接口電路均采用了光耦合電路, 對外界接口具有很強的適應性。並且2個RS485通訊/編程口, 具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。由於要 處理傳感器的模擬量輸入信號，所以擴展了一個EM235模擬 量處理模塊，該模塊具有4路模擬量輸入。POP文本顯示器對 整個係統進行過程監控顯示以及參數設定等功能，可以通過 PPI協議和s7-200係列PLC的編程口或擴展通訊口直接通訊。

4控製係統軟件設計

控製係統軟件設計為各功能軟件設計,包括顯示功能、參數 設定功能、自動修正給料量功能、通訊功能等.

論文創新點：利用PLC和觸摸屏組成控製係統，代替傳統的 稱重儀表控製，便於有效控製係統的開關量輸入輸出以及方便設 定和修改係統參數，提高包裝機速度和精度的同時，節約成本。

前台數據掃描設置為1s,後台數據掃描設置為5s,並利用ADO 技術和SQL SERVER2000數據庫管理技術對RSView32組態軟 件的功能擴展來實現對所采集數據的存儲。即:首先在監控係統 內部設置定時器1,其時鍾周期為1秒,每秒向監測值存儲數據 庫MonitValueDB存儲一次所采集到的被檢測參數的瞬時值。 MonitValueDB數據庫隻存儲30天的監測值，主要用於對水處 理過程的曆史趨勢描繪若超過30天，則自動把最前一天的數 據刪除而將當前采集數據再存入。另，在監控係統內部創建 EVENT事件，並設置定時器2,將其ENVENT啟動時間定製為 00:00, 00:20, 00:40, 01:00,01:20,01:40,…， 23:00, 23:20, 23: 40,。若定時器時間到，該EVENT事件立即啟動，從MrnitVal- ueDB中獲取將該EVENT事件發生前20分鍾內係統所采集工 控參數的瞬時值並求平均，作為該被檢測參數的有效值，再將 其全部存入平均值數據庫AvevalsueDB,用於報表打印以及曆史 資料查詢，以作為生產決策的依據。其被監測參數的實時采集 與存儲功能實現如圖4所示。

3）    曆史趨勢描繪:根據監測值存儲數據庫MonitValueDB中 的存儲數據,對各被檢測參數的曆史數據進行動態展示，以曆 史曲線的形式動態描繪水處理工藝的曆史運作過程。

4）    設備的啟停操作與與備用狀態判別:根據水處理係統的 實際運作情況,對3台海水提升泵、2台超重力脫氧機和7台注 水泵的啟用與備用狀態進行正確判別，並成功實現備用狀態下 的設備不發生報警。

5）    報警信息顯示與處理:在監控係統的主界麵和各子係統 的子畫麵上均設有報警信息條，用於顯示最近發生的報警信 息,包括發出報警信息的標識（Tag）所代表的儀器儀表工位號、 發生報警的日期與時間、報警時的瞬時值以及高低限位報警狀 態;利用報警匯總表,操作人員可隨時查看、備份並打印輸出。 當有報警發生時，監控係統會根據報警的嚴重程度發出不同的 提示聲音,用以提醒工作人員進行定位查看與檢修,實現定位 故障排除。

對係統顯示的報警信息以及為水處理工藝的改進而考慮的 報警限值的管理,也借助於RSView32的嵌入式語言VBA,以及 ADO遠程數據訪問和數據庫管理技術來擴展實現，其程序類似 被檢測數據的實時采集與周期性存儲。報警信息以及報警限值 存入用數據庫為AlertingDBo

6）    數據管理與維護：以ADO技術、數據庫管理技術和網絡 技術為技術支持，采用VB6.0軟件編製了工控信息管理係統, 實現了對工控數據的添加、刪除、修改、查詢等數據管理與維護 操作，實現了有條件操作下的日報表、月報表以及年報表的自 動生成與打印。

4結論

對海洋平台水處理工藝實行DCS自動化集散控製，成功實 現了被監測參數的數據采集、遠程傳輸以及過程控製，真正實現 了無人值班作業，在很大程度上降低了工作人員的勞動強度,改 善了工控現場的管理狀況，有效避免了藥劑浪費與設備損耗,提 高了水處理效率，降低了生產成本。根據油田生產年鑒的數據統 計對比顯示，該DCS係統的使用可節約年生產成本190多萬 元，項目經濟效益達470多萬元。

本文作者創新點:將ADO技術和數據庫管理技術應用於平 台水處理工藝上位計算機監控係統的開發，擴展了 Rockwell RSView32的功能,改善了 Rockwell RSView32中自定義數據結 構的不合理性，很好的實現了對工控數據以及報警信息的實時 采集與周期性存儲，方便了對工控數據以及報警信息的管理與 維護。該係統的長期高效運行,很好的證明了該創新點的切實 可行性。

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