邵之苗

摘要：近年來隨著科學技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應用。借助于PLC在穩(wěn)定土廠拌控制系統(tǒng)上的發(fā)展，對穩(wěn)定土廠拌控制系統(tǒng)進行了程序設(shè)計，其中包括PLC和工控機的通信程序，PLC中的PID控制模塊程序。

關(guān)鍵詞：PLC 穩(wěn)定土廠拌 PID 程序設(shè)計

0 引言

可編程序控制器是20世紀80年代初迅速發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置[1]。它以微處理器為核心，以原有繼電器邏輯控制技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合了通信技術(shù)、計算機技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用的新型自動控制裝置，具有可靠性高，編程簡單，功能強，通用性好，使用方便，設(shè)計、施工和調(diào)試周期短等優(yōu)點，近年來在機電一體化、工業(yè)自動控制、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面取得了廣泛的應用?？梢岳肞LC技術(shù)對閑置的攪拌設(shè)備進行改造，使閑置的設(shè)備得到重新利用，而且還節(jié)省設(shè)備購置的費用。借助于PLC在穩(wěn)定土廠拌控制系統(tǒng)上的發(fā)展，對穩(wěn)定土廠拌控制系統(tǒng)進行了程序設(shè)計，以期獲得良好的控制效果。

1 PLC與工控機的通信

1.1 PLC端編程 S7-300系列有專用的發(fā)送指令xmt（transmit），通過指定的通信端口（port），發(fā)送存儲在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（tbl）中的信息[2]。接收指令rcv（receive）初始化或終止接收信息的服務，通過指定的通信端口（port），接收信息并存儲在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（tbl）中，為提高通信可靠性可以采用異或校驗。使用字符中斷方式接收數(shù)據(jù)，以起始字符作為接收報文的開始，部分程序如下：

1.1.1 主程序

ld sm0.0

movb 16#05， smb30 //19200bps

atch int_0，8

Eni

1.1.2 中斷程序

ld sm0.0

dtch 10

xmt vb100， 0

atch int_0， 8

1.2 上位機通信編程 在windows環(huán)境下開發(fā)與工業(yè)PLC通信的軟件，利用visualc++6.0的通信控件MSC-

OMM控件編寫軟件程序。首先添加聲明語句：protected：cmscomm m_mycom；然后在mainfrm.cpp：：oncreate（）函數(shù)中添加下列創(chuàng)建控件的語句：dword style=ws_

visible|ws_child；

if（！m_mycom.create（null，style，crect（0，0，0，0），this，id_commctrl））

{

trace0；

return -1；

}

開發(fā)通信程序部分代碼如下：

//首先初始化通信端口

m_mycom.setcommport（1）；

m_mycom.setinbuffersize（1024）；

m_mycom.setoutbuffersize（512）；

//沖區(qū)的大小

m_mycom.setinputmode（1）；

m_mycom.setsettings（"19200，n，8，1"）；

m_mycom.setinputlen（0）；

if（！m_mycom.getportopen（） ）；

m_mycom.setportopen （true）；

收發(fā)數(shù)據(jù)時我們一般習慣于使用字符串形式（數(shù)組形式），而讀寫函數(shù)getinput（）和setoutput（）都要使用variant類型（查閱msdn可知，idispatch：：invoke（）的參數(shù)和返回值作為variant對象處理），可以用bstr表示字符串（包含寬字符），為了解決系統(tǒng)不支持寬字符的問題，使用了cbytearray。

2 PID程序設(shè)計

2.1 流程控制設(shè)計 為了保證設(shè)備的安全啟停，防止出現(xiàn)皮帶堆料、灑料、攪拌缸堵轉(zhuǎn)等問題，要求所有設(shè)備按照一定的順序啟動和停機。流程控制部分的程序就是實現(xiàn)這一功能，通過相關(guān)的閉鎖關(guān)系，保證啟停的順序，防止錯誤操作的出現(xiàn)。對于本系統(tǒng)，啟動的順序為（如圖1）：

停機順序是啟動順序的逆順序。這樣的順序保證了啟動時已經(jīng)做好了上成品料和拌料的準備，停機時能將攪拌缸中已有的料充分攪拌并完全輸送至成品料倉，避免余料對攪拌缸的腐蝕和余料浪費。順序啟動與停止在程序中用定時器和互鎖控制來實現(xiàn)。實踐證明這種啟停順序符合工藝要求，并且安全合理。按下自動啟動按鈕后，系統(tǒng)延遲3秒鐘后，上料皮帶機，攪拌機和集料皮帶機與螺旋電子秤依次延時7秒鐘啟動，再經(jīng)過7秒鐘，發(fā)生變頻器開啟信號，水泵和變頻器啟動，正常配料開始。圖2所示為具體的自動模式下系統(tǒng)啟動控制流程。

2.2 配料控制設(shè)計 本設(shè)備的配料控制系統(tǒng)包括粉料配料系統(tǒng)、骨料配料系統(tǒng)和水配料系統(tǒng)。由于水的量相對比較容易控制，采用一定的設(shè)備可自動完成，因此在此只考慮前兩個配料系統(tǒng)。骨料配料系統(tǒng)和粉料配料系統(tǒng)均采用PID閉環(huán)控制，二者原理基本相同，都是通過檢測配料的實時流量與設(shè)定量進行比較，通過運算輸出模擬信號控制電動機的轉(zhuǎn)速，達到配料配比準確。不同的是，骨料配料系統(tǒng)中對轉(zhuǎn)速的檢測是通過速度傳感器傳輸給PLC的高速脈沖信號來獲得，粉料配料系統(tǒng)中對轉(zhuǎn)速的檢測是通過變頻器反饋給PLC的模擬信號來獲得。圖3為骨料配料系統(tǒng)控制流程，由此可知粉料配料系統(tǒng)控制流程只需將采集高速脈沖數(shù)據(jù)改為采集變頻器速度信號即可。

2.3 PID程序 在系統(tǒng)啟動時，首先要進行模擬量到數(shù)據(jù)量的轉(zhuǎn)換[3]，方便PID模塊的計算，在調(diào)用PID程序過程中，對骨料和粉料分別進行控制，其輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后傳輸給變頻器，從而控制電機來調(diào)整配料，達到系統(tǒng)要求。配料控制電機的控制嚴格按照電氣控制系統(tǒng)的要求完成，順序啟停的時間間隔采用變動TON和TOF定時器的預設(shè)值完成，具體數(shù)值根據(jù)現(xiàn)場來設(shè)定，在具體編程中用建立符號表來增加程序可讀性，電機啟?？刂撇糠諷TL如下：

LD系統(tǒng)自動啟動：I0.2；S順序啟動標志位：M12.0，1；R手動啟動標志位：M12.1，1；LD系統(tǒng)自動啟動：I0.2；S順序啟動標志位：M12.0，1；R手動啟動標志位：M12.1，1；LD順序啟動標志位：M12.0；TON成品料電機啟動延時；LD順序啟動標志位：M12.0

LD成品料電機啟動延時T63；O成品料電機啟動標志M13.7 ALD

AN成品料電機停止延時；LD手動啟動標志位： M12.1；A成品料電機開關(guān)標志位M17.4

OLD

AN系統(tǒng)緊急停止I0.7

3 結(jié)論

借助PLC對穩(wěn)定土廠拌控制系統(tǒng)進行了程序設(shè)計，并應用于實際生產(chǎn)實踐中，結(jié)果表明控制效果良好，有效地節(jié)省了設(shè)備成本，同時大大提高了設(shè)備的使用效率，促進了生產(chǎn)的順利進行。

參考文獻：

[1]鄧則名，鄺穗芳.電器與可編程控制器應用技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[2]肖曉光，黃輝.PLC實訓教程[M].江西人民出版社，2009.

[3]萬鸞飛，李康.淺談PLC中PID功能的實現(xiàn)方法[J].蕪湖職業(yè)技術(shù)學院報，2006（3）.