摘要：采用S7-200和組態(tài)軟件WinCC，以液體混料控制系統(tǒng)為中心，從控制系統(tǒng)的硬件組成、軟件設計出發(fā)，介紹了該系統(tǒng)的設計過程。
關鍵詞：PLC； 組態(tài)軟件； 混料罐； 監(jiān)控

引言

在煉油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的工序，而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質，以致現場工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現場操作。另外，生產要求系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點，這也是人工操作和半自動化控制所難以實現的。本設計借助PLC來控制混料罐，對提高企業(yè)生產和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產線的效率、使用壽命和質量，減少了企業(yè)產品質量的波動，因此具有廣闊的市場前景。

1 混料罐控制原理

攪拌機控制過程：啟動后開閥，液體A經低液位再注入至中液位，關A；放液體B至高液位，關B；啟動攪拌電機M，攪拌時間到，停止攪拌，開閥放出混合液體C，低液位后延時時間到， 放空后關閥；重復上述過程。要求工作過程中按下停止按鈕后攪拌機不立即停止工作，對當前混合操作處理完畢后才停止。

2 控制系統(tǒng)硬件構成

為了提高整個系統(tǒng)的可靠性指標，滿足工業(yè)現場對低故障率和性價比的要求，選用S7-200 CPU222。

I/O點地址定義如表1所示。

混料罐控制系統(tǒng)主要由上位PC機、觸摸屏、PLC、傳感器、控制器件等組成，如圖1所示。

3 控制系統(tǒng)軟件編程


3.1軟件的選用

本系統(tǒng)采用STEP7-Micro／WIN32編程，用LAD (梯形圖) 在Program Block中對MAIN(OB1)主程序塊進行編程，共運用了T45計時器巧妙地完成控制任務。同時采用西門子公司的WinCC V6.0對系統(tǒng)進行監(jiān)控，以達到精確控制的目的。

3.2混料罐控制流程

混料罐控制流程圖如圖2所示。初始準備階段，容器空、閥門關、攪拌機關；按下起動按鈕I0.0，開閥1（Q0.0得電），進A液；液體A到I位，開閥2 （Q0.1得電），關閥1（Q0.0失電），進B液；液體B到H位，關閥2（Q0.1失電），啟動攪拌機（Q0.3得電）；攪拌時間到，停止攪拌機（Q0.3失電），輸出混合液，開閥3（Q0.2得電）；當混合液低于L位時，啟動輸出延時；延時時間到，關閥3 （Q0.2失電）。按下停止按鈕I0.1后，不會立即停止，而是完成當前工作循環(huán)后才會自動停止。

3.3上位機監(jiān)控軟件設計

利用WinCC V6.0軟件設計的混料罐監(jiān)控系統(tǒng)能有效實現上位機與下位機之間的雙向控制，監(jiān)控混料罐的運行狀態(tài)，以及實現變量報警、操作記錄、實時數據庫和歷史數據庫管理。

4 結語

本設計研究的基于PLC和組態(tài)軟件的混料罐控制系統(tǒng)，利用了PLC可靠性高、抗干擾能力強的特點，又利用了組態(tài)軟件強大的數據處理和圖形表現能力，融合了較先進的自動化技術、計算機技術、通訊技術，具有可靠性高、操作簡單、維護容易等特點。該方案已成功應用于化工行業(yè)，取得了滿意的效果。

參考文獻
[1]謝文輝.PLC應用技術易讀通[M]. 北京：中國電力出版社,1997
[2]郭艷萍.電氣控制與PLC技術[M]. 北京：北京師范大學出版社，1993
[3]王冬梅.李玉成等.PLC在啤酒灌裝壓蓋機上的應用[J].包裝工程，2000
[4]李國厚.PLC原理與應用沒計[M]. 北京：北學工業(yè)出版社，2005