Smart Weigh 致力于帮助客户以降低成本提高生产力。
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Smart Weigh 致力于帮助客户以降低成本提高生产力。
作者：Smartweigh——多头秤
1 前言 在中山智能衡器制造领域，调味一般是将原材料按照一定的比例进行混合，生产出一种新的原材料。因此，调味料是该领域制造的关键组成部分。在加工过程中，各种原料必须严格按照比例均匀混合，并且必须通过调味机械进行。现阶段加工厂一般采用两种方法。第一种方法采用人工称量，然后将成比例的各种原料分别放入配料机中混合。另一种方式是自动称重，全自动混合。
由于很多初始原料都是粉状或颗粒状，人工调味时，人体很容易吸入灰尘等污物，造成职业危害，增加生产风险和人力成本。因此，施工现场无法进行人力调料管理，极易出现不匹配的情况，不仅质量无法保证，还增加了管理成本。为了更好地保证产品质量，提高生产率，规定应选用准确可靠的自动配料系统软件。 2 根据PLC、工控计算机和多头秤的自动配料系统在中山智能衡目前的自动配料系统中，工人首先将原材料运输到称重车间。称重完成后，原料由人工送入配料机。为了进行调味，称重生产车间使用杭州四方的多头秤进行称重。根据RS232口连接工业自动化服务器。位于主控室的工业自动化服务器负责记录称重结果并显示称重数据信息。 ，另外，操作人员可以根据控制电路在主控室手动控制调味全过程的启动和停止。
这种方法效率不高。另外，用C语言开发设计的DOS程序流程运行在服务器上[1]，可扩展性差，人机交互技术困难，无法进行自动批处理的全部规定。为了更好地提高生产效率和控制成本，必须选择自动配料系统。新系统采用主从关系结构。
采用工控机作为上位服务器，采用西门子PLC PLC[2]、软启动器、多头秤作为上下从机。服务器处于主导地位，完成各从站的通讯管理和操作，将脉冲信号转换后将工控机的RS-232异步通讯口与PLC连接起来，为各从站之间的通讯创建物理安全通道。上位机和下位机；将服务器的另一个RS-232端口连接到多头秤的通信端口，形成第二条物理安全通道。上位机软件选择轮询方式与各从站进行一一通信。
上位机软件将日常任务的统筹结果传输给PLC。在PLC运行的整个过程中，上位机软件利用上位机软件的连接指令来监控下位机的运行情况和数据信息区的内容，并立即加载PLC数据。内部情况及其多头秤的实时数据显示在上位机软件上。总体来说，系统软件具有以下功能： ①全自动配料。秘方设定后，系统软件根据秘方自动称量配料，无需实际操作人员干预； ② 具有报表功能，可生成日报、实时报表。以及月报、年报等； ③表的动态增强和修改，系统软件授予专业技术人员或实际操作人员根据设定的管理权限进行修改，增强对秘方的控制，并记录修改的时间和实际操作情况。员工编号； 4、断电修复功能，突然断电时系统软件可以修复断电前的准确测量记录； 5、局域网共享功能，服务器可以共享局域网中的资源数据信息，生产车间负责人随时掌握施工进度等情况。 2.1系统组成所有自动配料搅拌机均由工控机、PLC、工业生产多头秤、软启动器、振动电机、搅拌机、传感器、输送带等组成。
上位工控机显示人机交互技术页面，执行信息内容输入操作、数据库管理、数据信息显示信息、存储、统计分析及表格等功能。上位机软件采用IPC810工业控制计算机。其关键任务是：工业自动化服务器首先按照实际操作人员的顺序加载某个序列号的秘方，然后根据秘方中调料的比例和顺序，将将启动调味的命令发送给PLC，以便PLC启动专用软件。发射器。在整个调味过程中，工业自动化服务器采用轮询方式实时加载PLC的状态字，掌握PLC及其下属机器的运行情况；称重数据信息，根据调味策略，当称重接近秘方中预设值时，服务器向PLC发出命令，终止调味。当秘方上的所有原料都备齐后，所有调料的整个流程就暂停了，等待实际操作人员的命令。
在系统软件运行的整个过程中，PLC与上位机软件实时通讯，保证页面显示的数据信息与现场具体数据信息的一致性。所有这些都可以立即发送到PLC。 PLC的主要任务包括：①接受上位机软件推送的指令，根据软启动器控制振动电机的启动、停止和转速； ②实时加载软启动器运行状态进入运行内存数据信息区由工控机加载； ③以状态字的形式准备好自身的各种条件，工控机即可立即加载。 2.2 控制方法及调味全过程根据对调味全过程的特点分析，得出调味全过程具有以下特点： (1) 被测目标为单边不可逆系统软件。原料无法从配料机再次返回传送带。
(2)具有明显的时滞性。当调味料达到预设值时，PLC控制电机停止原料输送。此时传送带上有一些原材料无法购买，因此系统软件存在明显的时滞。 (3)可控特点是电源可切换。
系统软件的启停操作均为开关量。 (4)自动配料系统在所有正常工作区域都是线性的。因此，我们考虑采用快速、慢速、提早传送终止加料指令等控制方式，并利用PLC的自锁、互锁技术来保证调味的顺利进行。
系统软件启动后，工控计算机将开始送料的数据信号传输给PLC，PLC控制软启动器驱动电机快速开始送料。另外，工业自动化服务器根据串口通信不断加载多头秤的称重数据信息。当净重值接近预设值时，工业自动化服务器向PLC发送终止加料的控制代码。此时，PLC控制软启动器进行慢速加料，预设值和具体加料可根据传动机构上的剩余原料预先确定。当传动结构上出现错误和残留原料异常时，PLC实际上发出终止命令，由软启动器执行，然后控制电机关闭。其步骤如图1所示。 自动配料系统软件 3 工业自动化服务器软件开发 工控机日常主要任务如下： (1) 显示调味全过程的动画显示信息。
(2)向PLC发出控制代码，加载PLC的运行。 (3)在多头秤上加载称重数据信号，在显示屏上显示称重值，并根据称重数据信息向PLC推送指令。 (4)数据库查询及表格，存储调味数据信息，复制表格。
(5)秘方的改进和修改。 (6)调味常见故障辅助报警等其他功能。 3.1调味手机软件页面设计工控机应用龙川桥组态设计方案工业触摸屏，工控系统组态实际上是一个开发软件服务平台，可以由客户根据自己的需求进行开发。
我们可以根据处理技术规定，为服务平台上的所有视频监控系统开发设计友好的工业触摸屏，操作人员可以根据此页面与现场机械设备进行实时交互。龙川桥手机软件是一款HMI/SCADA工控自动化组态软件，提供集成长宽比、数据可视化的开发工具。该软件具有以下特点： (1) 丰富的通讯功能。
龙川桥配置[3]适用于以下通信功能： 1）适用于RS232、RS422、RS485等串行通信方式，以及中继器、电话拨号、电话轮询和拨号等方式。 2）以太网接口通讯同样适用于有线电视以太网接口和无线网络以太网接口。 3）所有机器设备的驱动软件均适用于GPRS、CDMA、GSM等移动互联网规范。
(2)方便的系统软件开发设计。多种组件和控件组成功能强大的HMI开发设计系统软件；改进的连接颜色和渐近颜色效果，从源头上解决了许多同类手机软件使用过多的连接颜色和渐近颜色，严重威胁界面更新和系统软件运行的高速和高效率的问题；更多形式的矢量素材子图，让工程项目界面制作更加方便；展现面向对象的思维方法，嵌入间接自变量、中间变量、数据库查询自变量，适用于自定义函数和自定义订单。 (3)打开。
龙川大桥配置的开放性主要表现在以下几个方面： 1）使用Excel用VBA浏览数据库查询。 2）手机软件为开放式系统架构，完全适用DDE、OPC、ODBC/SQL、AcTIveX、DNA规范。提供OLE、COM/DCOM、动态链接库等多种形式的外部浏览套接字，方便客户使用各种常用开发环境（如VC++、VB等）进行深入开发二次开发。
3）龙川桥组态I/O驱动软件的系统架构为开放式结构，其插座的部分源代码完全公开，客户可以自主开发驱动软件。 (4)数据库查询功能。龙川大桥配置嵌入了时间序列数据库，时间序列数据库中嵌入了多种功能块用于数据处理方法和存储，可以完成汇总、统计分析、操纵和线性化。等等各种功能。 (5)适用于多种机器设备和系统总线。
适用于世界各大知名厂家生产的PLC、控制器、多功能仪表、移动智能终端、智能控制模块；此外，它还适用于Profibus、Can、LonWorks和Modbus等标准计算机接口。 3.2 系统I/O级别 龙川大桥配置采用时序数据库点来表示I/O点。经过分析，系统软件必须有3个I/O点，2个数据参考点，用于根据PLC控制电机的启动和停止。因此，选择这两点的数据信息连接作为PLC的两个数据量I/O。出口。
模拟点用于表示从多头秤加载的实时数据，因此该点的数据信息与多头秤的精确测量相关。 4 通讯编程设计 通讯编程设计包括三部分，第一部分是服务器与PLC之间的通讯；第二部分是服务器与组合秤之间的通信；第三部分是PLC与软启动器之间的通信。 4.1 服务器与PLC之间的通讯配置一般都嵌入了流行的PLC驱动软件。首先，在龙川桥配置中创建一个新的PLC虚拟机。虚拟机的型号和规格必须与实际应用一致。 PLC型号、规格相同。如果在配置中找不到所需的PLC型号规格，可以授权手机软件制造商完全免费开发和设计该型号和规格的新PLC驱动程序。
虚拟机是用来投影真机的。这里，大家使用的PLC是西门子S7-300，服务器设置为按照串口通讯1与PLC进行通讯。 4.2 服务器与组合秤的通讯 组合秤我们使用的是杭州四方的组合秤。为了让仪表盘和配置之间有很好的沟通，我们特别授权龙川桥企业开发仪表盘。设计了驱动软件。首先，我们从配置的驱动目录中选择所需类型的机器设备，并针对该类型创建一个用于投影真实多头秤的虚拟机设备，然后设置仪表板与计算机之间的通信端口号和通信协议。
4.3 PLC 与软启动器的通讯 由于调味品生产车间原料种类繁多，为了更好的方便调味，我们设置了多条传送带。因此，自动配料系统的一台PLC必须连接多台软启动器。因此，我们在PLC与软启动器之间采用Profibus系统总线进行通讯，在软启动器中插入专用的Profibus通讯控制模块，并设置软启动器从站的详细地址，然后根据到 Profibus 无线电频率。控制器与PLC连接，PLC根据编程完成消息格式向软启动器的推送和接收，向软启动器发送操作字，并从软启动器家乡加载状态字。 CPU315-3DP作为Profibus域名，与该域名通信的每台软起动器均可视为一个Profibus从站。
通信时，域名根据通信报文格式中的详细地址标识来选择从站传输数据。从站本身无法主动传输数据，各个从站也无法立即进行信息内容的传输。系统软件所使用的软起动器型号和规格均为西门子MicroMaster430系列产品[4]。
PLC与软启动器之间的关键通信关键涉及两个定义。第一个是数据消息格式，第二个是操作字和状态字。 (1)通信报文格式。
每个消息的格式以标识符STX开始，然后长度表示LGE和详细地址ADR的字节数，后面是所选择的数据信息标识符。消息格式以数据信息块的检测器BCC结束。关键字段名称表示如下： STX 字段是一个单字节 ASCII 标识符（02hex），指示消息内容的开始。 LGE区域是一个字节，表示这条信息的内容后面跟随的字节数。 ADR区为一字节，是站节点（即软启动器）的详细地址。
BCC区是一个长度为一字节的校验和，用于检查信息内容是否合理。消息内容中BCC之前的总字节数“异或”计算的结果。如果根据校验和的计算结果，软启动器接收到的信息内容无效，则丢弃该信息内容，并且不会向域名发送应答数据信号。
(2) 操作字和状态字。 PLC可以根据软启动器的PKW区域读写软启动器的变量值，进而改变或掌握软启动器的运行状态。在本系统软件中，PLC读取该区域的数据信息并放入专门的数据信息区域中供工控计算机查看，查看结果将信息显示在工控计算机上。
5 结果系统软件根据工控机、PLC和软启动器的相互配合，完成了日常所需的自动配料任务。系统软件自2008年5月起交付使用，日配料重量100吨，进行10个秘方。上下不仅可以实时显示信息的工作状态，还可以显示秘方变更、升级的功能；具体操作说明，系统软件运行流畅可靠，工业触摸屏美观大方，实际操作便捷。另外，系统软件采用组态式开发设计，可以为后续升级提供便利。
作者：Smartweigh——多头秤制造商
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