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撰文：黃 翔
編輯：郭水南

    前言：在煉鋼企業各環節生產中，經常需要對鋼卷進行稱重，并將所得到的重量上傳到生產管理系統，以便于生產監控、管理。以往常采用工控機加電子秤進行控制，使用此種控制方式，可靠性差，自動化程度不高，且成本高昂。目前已有許多企業采用可編程控制器（PLC）對傳統接觸控制進行改造，大大提高了控制系統的可靠性和自控程度，為企業提供了更可靠的生產保障。本文在此介紹一種采用臺灣永宏PLC對稱重環節進行控制的方法，其電路結構簡單，投資少（可利用原有設施改造），系統不僅自動化程度高，具有在線修改功能，靈活性強，亦可將相關數據于上位機進行交換。

1．控制要求 
    控制系統根據生產線下來的鋼卷到達指定位置，啟動重量接收程序，當接收重量完成，并停泵；操作人員可通過確認按鈕解除音響報警信號，閃爍燈光轉平光；系統具有手動/自動兩種控制方式，并設有試驗功能。

2．PLC選型 
    系統在設備選型和實施過程中遵循以下原則：
    2.1通用性：在選型過程中充分考慮備件購買的方便性，在滿足設計要求的情況下盡量選擇通用設備。
    2.2標準性：在選型和編程中使用標準方法以盡可能得到系統設備廠商的將來可能提供的升級支持。
    2.3可靠性：盡可能的增加異常檢測，同時考慮非關鍵設備故障時系統的容錯性，提高系統可靠性；對于關鍵設備，使用冗    余方法，將故障停機時間縮短到最小。
    2.4 PLC的選擇應著重考慮PLC的通訊功能、性能價格比，選擇可靠性高功能相當，負載能力合適，經濟實惠的PLC。永宏PLC單機可擴展至五個通訊口，除永宏標準通訊協議外，還可選用Modbus ASCII/RTU/TCP協議或自訂協議，同時有6種通訊板8種通訊模組可輕易滿足各種不同應用場合之彈性選擇，為同級PLC之最，且經濟實惠，故選用臺灣永宏PLC經濟型主機（型號為：FBS-10MA），配以臺灣英展的稱重儀表EX2002進行控制。

3．系統硬件配置 
    因系統外部只有兩個指示燈輸出且只需要有兩個通訊端口，選用永宏PLC最小點數的FBS-10MA就可方便達到控制要求。參見圖一系統硬件配置圖。 

4．系統軟件設計
4．1 控制程序流程圖

圖三 系統流程圖

4．2 編程說明
    ① 本系統為液位的雙位控制系統。液位可分四段設定和顯示，在最低液位時自動啟泵，當液位到達設定值時自動停泵。
    ② 采用IL/ILC分支指令，通過0008旋鈕實現手動/自動兩種功能的選擇，當0008旋鈕閉合時，自動指示燈亮，系統執行IL/ILC分支內程序，完成自動監控；當0008旋鈕打開時，手動指示燈亮，系統執行分支外程序，通過0010、0011旋鈕實現手動啟泵、停泵。
    ③ 液位由0004~0007旋鈕分最低、較低、較高、最高四段設定，系統設置由低到高的優先權，即當多個設定旋鈕同時閉合時，低液位設定優先。
    ④ 采用干簧管檢測液位時，當液位到達檢測點時其觸點閉合，指示燈點亮；液位離開檢測點時其觸點打開，為保證相應測量段指示燈不立即熄滅及不受液位波動的影響，每段指示燈的控制均采用KEEP保持指令，只有當液位上升或下降到相鄰段時指示燈才熄滅。
    ⑤ 當液位到達檢測點時，液位指示燈閃爍，燈光閃爍因子采用內部閃爍內標1902，以1S為周期閃爍；若液位到達設定值時，自動停泵，并設置電子音響報警，報警聲設計為響3S停2S，循環30S后自動停止，或在30S內按0009確認按鈕停音響，指示燈傳平光。電子音響報警和泵的啟停同樣考慮液位的波動影響，設計時采用KEEP保持指令和DIFU微分指令聯合使用。
    ⑥ 首次開車時，液位低于或高于最低液位時，需先手動啟泵，再切換成自動運行；或先進入試驗方式，按最低液位試驗按鈕啟動料泵，再進入自動運行方式。 

4．3 PLC梯形圖
4.3.1定義PORT1/PORT2通訊參數（參照手冊第十一章） 

4.3.3 接收完成

4.3.4 處理接收到的數據到PORT1

4.3.5 PORT1接收電子秤數據

4.3.6 上位機收到數據指示完成

圖四 PLC梯形圖

5．應用總結 
    本控制系統控制協議簡單、方便、只要帶有通訊功能的上位機都可以與之建立通訊，加上一個協議轉換器可進行局域或海外連線。自成功設計以來在廣州經濟開發區某大型的不銹剛企業中被大規模采用，使用過程得到用戶的好評，值得同類企業推廣和使用。 

撰文來自：廣州惠控電機設備有限公司
撰文：黃 翔
編輯：郭水南
2008-8-4