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環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)使單一網(wǎng)絡(luò)線路的通斷不影響數(shù)據(jù)的通訊，同時(shí)使用交換機(jī)網(wǎng)管軟件可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。操作員站通過(guò)以太網(wǎng)卡與工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)相接?，F(xiàn)場(chǎng)堆取料機(jī)系統(tǒng)與主控制器之間采用先進(jìn)的無(wú)線通訊技術(shù)。施耐德主控制器與現(xiàn)場(chǎng)圖爾克總線模塊之間采用Profibus－DP主從通訊方式，施耐德系統(tǒng)采用PROSOFT公司的PTQ通信模塊來(lái)完成Profibus－DP通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，在通過(guò)ProsoftConfigurationBuilder軟件進(jìn)行通信參數(shù)的配置，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。采用該種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)便于管理維護(hù)同時(shí)可以節(jié)省大量的現(xiàn)場(chǎng)控制箱至PLC柜內(nèi)的控制電纜。

軟件組成控制系統(tǒng)采用施耐德UnityProXLV4．0編程軟件；上位機(jī)HMI軟件采用InTouch10．1畫(huà)面軟件。原料場(chǎng)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)主要完成流程控制和設(shè)備控制任務(wù)，系統(tǒng)主要控制任務(wù)如下：工作方式的選擇；設(shè)備狀態(tài)的判斷；工作流程的選擇和撤銷；工作流程順序啟動(dòng)／停止；工作流程故障緊急停止／重新啟動(dòng)；區(qū)域部分緊急停止／復(fù)位；皮帶機(jī)輔助設(shè)備的定位控制；料位檢測(cè)及實(shí)時(shí)顯示；皮帶秤信號(hào)采集；料場(chǎng)進(jìn)出料計(jì)量和帶速控制；與各單機(jī)和成套設(shè)備系統(tǒng)通訊及連鎖控制。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)操作方式原料輸送系統(tǒng)分三種操作方式：機(jī)旁手動(dòng)方式、上位機(jī)集中手動(dòng)操作方式、上位機(jī)自動(dòng)（聯(lián)動(dòng)）運(yùn)行方式。機(jī)旁手動(dòng)方式：在所需操作設(shè)備的機(jī)旁將該設(shè)備的PLC／機(jī)旁選擇開(kāi)關(guān)置于機(jī)旁位，然后在機(jī)旁啟停該設(shè)備。此種操作方式為設(shè)備檢修、調(diào)試時(shí)采用。PLC／機(jī)旁選擇開(kāi)關(guān)置于0位時(shí)，還可機(jī)旁復(fù)位故障，故障復(fù)位后，PLC／機(jī)旁選擇開(kāi)關(guān)再置于PLC位或機(jī)旁位時(shí)，可運(yùn)行該設(shè)備。上位機(jī)集中手動(dòng)操作方式：當(dāng)生產(chǎn)線需要上位機(jī)手動(dòng)操作運(yùn)行時(shí)，在上位機(jī)上選擇“手動(dòng)”按鈕，此時(shí)該相應(yīng)的主畫(huà)面所控設(shè)備將置于手動(dòng)狀態(tài)操作，此時(shí)需檢查畫(huà)面顯示設(shè)備狀態(tài)，包括所要操作設(shè)備是否供電、所要操作設(shè)備是否在PLC操作位、所要操作的設(shè)備是否有故障、皮帶拉繩開(kāi)關(guān)是否動(dòng)作。確認(rèn)完畢后選擇所要操作設(shè)備的文字后，將彈出手動(dòng)操作小畫(huà)面，手動(dòng)狀態(tài)下，選擇“啟動(dòng)”則可啟動(dòng)單條皮帶，若皮帶為運(yùn)行狀態(tài)，點(diǎn)“停止”則停止皮帶運(yùn)行。對(duì)于雙向皮帶，若皮帶從正轉(zhuǎn)打到反轉(zhuǎn)，需要先按“停止”按鈕停止皮帶，再點(diǎn)“反轉(zhuǎn)”，反之亦同。上位機(jī)自動(dòng)（聯(lián)動(dòng)）運(yùn)行方式：當(dāng)生產(chǎn)線需要自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在相應(yīng)的流程畫(huà)面上選擇“自動(dòng)”按鈕，會(huì)彈出操作子畫(huà)面。選擇啟動(dòng)后皮帶就會(huì)按照所選線路運(yùn)行，自動(dòng)運(yùn)行燈會(huì)變?yōu)榫G色。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)皮帶機(jī)系統(tǒng)將根據(jù)所選線路：逆物流方向逐臺(tái)啟動(dòng)預(yù)報(bào)，逐臺(tái)啟動(dòng)。即每臺(tái)設(shè)備均自動(dòng)進(jìn)行啟動(dòng)預(yù)報(bào)后，自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)生產(chǎn)線上設(shè)備某一臺(tái)設(shè)備故障或某一臺(tái)皮帶機(jī)拉繩開(kāi)關(guān)動(dòng)作，該設(shè)備和逆物流方向的設(shè)備將立刻停止運(yùn)行。當(dāng)故障檢修完成后，按復(fù)位開(kāi)關(guān)或復(fù)位拉繩開(kāi)關(guān)，若繼續(xù)啟動(dòng)該條線路，則按“啟動(dòng)”按鈕后，系統(tǒng)將先預(yù)報(bào)后自行啟動(dòng)。流程中其他設(shè)備其余輔助設(shè)備可以根據(jù)上下游皮帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)確定動(dòng)作的唯一性；若選擇“停止”或“急?！?，則所運(yùn)行的生產(chǎn)線將停止，自動(dòng)運(yùn)行燈熄滅。停機(jī)過(guò)程是按順物流方向，延時(shí)逐臺(tái)停機(jī)。其延時(shí)停機(jī)選擇是根據(jù)工藝參數(shù)設(shè)定，可現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。待物料輸送完畢后，系統(tǒng)停機(jī)。

控制功能的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化由于大型物料輸送生產(chǎn)線的流程數(shù)量很多，流程的可靠選擇、切換和多流程正常運(yùn)行十分重要。以往很多項(xiàng)目的做法是針對(duì)每條流程編制不同的程序，這對(duì)于流程較少，比較單一的系統(tǒng)可以適用，但是對(duì)于本系統(tǒng)的流程較多且復(fù)雜的情況，如果沿用這種方法，無(wú)疑會(huì)給編程和調(diào)試帶來(lái)極大的困難。一般一個(gè)運(yùn)料流程需要一組設(shè)備相協(xié)調(diào)連鎖動(dòng)作，才能實(shí)現(xiàn)的。不同的流程經(jīng)常共用一臺(tái)或是幾臺(tái)設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備所屬的流程同時(shí)只能有一個(gè)流程被選擇，每條流程之間必須做到相互連鎖；傳統(tǒng)的控制方式有明顯的缺點(diǎn)：流程啟動(dòng)、停止和切換所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備空載率較高，導(dǎo)致運(yùn)行成本增加。綜合考慮上述因素，該系統(tǒng)采用了模塊化的程序結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同控制要求，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分為不同的幾種類別，然后針對(duì)每種類別分別編織模塊化的程序。如單向運(yùn)行皮帶機(jī)功能塊、雙向運(yùn)行皮帶機(jī)功能塊、三通閥功能塊等,封裝好了的功能塊可以修改一次，對(duì)所有同類的設(shè)備都適用，減少編程調(diào)試中的工作量和避免復(fù)制過(guò)程中的修改錯(cuò)誤，提高了編程效率。同時(shí)在上位機(jī)畫(huà)面上，將料線選擇的相關(guān)的連鎖關(guān)系都寫(xiě)到了畫(huà)面的腳本文件中，減少PLC編程，提高程序的易讀性、通用性。本系統(tǒng)充分利用了UnityPROXL，InTouch強(qiáng)大的、豐富的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，提高工程效率。

結(jié)束語(yǔ)

該控制系統(tǒng)自投產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行狀態(tài)良好。實(shí)踐證明，該控制系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、擴(kuò)展性好、故障率低；監(jiān)控程序功能完善、抗干擾能力強(qiáng)、綜合性能強(qiáng)、人機(jī)界面友好；便于維護(hù)、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。該程序和畫(huà)面結(jié)構(gòu)便于日后新增料線的開(kāi)發(fā)和維護(hù)。

作者：陳澤望單位：中冶南方工程技術(shù)有限公司自動(dòng)化二部