1、概述

本文介紹大連實德銀川基地混料自動控制系統，采用德國西門子公司的S7可編程序控制器，成功應用于大連實德銀川基地混料系統生產線。

大連實德銀川基地混料系統的生產過程全部由可編程序控制器S7-300完成，即將生產工藝配方輸入到系統監控配方程序中，由稱重計量儀器動態檢測電子稱稱重傳感器的信號，并將控制信號傳送給可編程序控制器，再由可編程序控制器產生各執行機構的控制命令來實現混料生產的自動化，提高混料各配方原料的準確性和生產效率。

2、系統功能

混料系統的主要功能是多種原料經過送料系統進入料倉以后，按照生產配方給定的原料配比從各料倉加到電子稱中進行計量稱料，再送入熱冷混料機組中混合攪拌，并相應控制物料混合攪拌時的溫度，以保證物料混合均勻和混合料的特性達到生產工藝要求，最后將混合好的混 合料送入干混料倉內，以供型材擠出機生產線使用。

混料系統需解決的主要問題包括：

（1）實時采集各電子稱稱重傳感器的稱重信號。

（2）根據稱重信號和生產配方產生羅茨風機、電磁旋轉閥、電磁碟閥等的控制信號。

（3）動態檢測和處理混料過程中可能出現的各種故障。

（4）下位機和上位機的通訊

（5）上位機的集中監控。

混料時，稱重儀器選用的是萊梅特RWA-AD模數轉換模塊，可以設置和定制參數，采集稱重傳感器信號，輸出數字信號。借助配方給定的原料配比產生執行機構的控制命令，并通過可編程序控制器控制各輔料罐的螺旋送料器、電磁閥和混料機組閥門的起停和開閉。通過檢測電機保護裝置，閥門位置開關狀態獲取電機、閥門的運行和故障情況，并可在工控電腦顯示屏上進行監控。

3、可編程控制器系統組成

系統組成按站點劃分。混料機組獨立控制，與整個混料系統建立基于ProfiBus 通訊。

站1：為上位機，采用西門子工控機；CPU為2.4G，內存為256M，采用以太網與系統PLC連接。采用WEBfactory組態形成監控圖形。

站2：1號混料機組PLC，使用一臺西門子S7編程器。上位機采用ProTool組態，PLC和SIMATIC OP27通訊連接，監控混料機組運行。

站3：2號混料機組PLC，使用一臺西門子S7編程器。上位機采用ProTool組態，PLC和SIMATIC OP27通訊連接，監控混料機組運行。

站4：3號混料機組PLC，使用一臺西門子S7編程器。上位機采用ProTool組態，PLC，監控混料機組運行。

站5：擠出現場PLC。采用西門子S7-215，共4組。用于控制擠出生產線四條絞龍運行和SIMATIC OP7通訊連接用于現場控制。與整個混料系統PLC采用基于ProfiBus 通訊。總系統采用站1監控。

4、基于ProfiBus DP 通信

PROFIBUS現場總線是國際性的開放性現場總線標準，是一種符合IEC61158標準的現場總線。PROFIBUS-DP經過優化的高速、廉價的通信連接，是專門用于自動控制系統和設備及分散的I/O之間的通信網絡。PROFIBUS-DP用于基礎控制層的高速數據傳送，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發送輸出信息。PROFIBUS-DP的上述特點使其在工業電氣自動化領域占據了重要的地位。

本系統中ProfiBus DP總線完成PC與各設備之間的通信，并采用主從方式通信：主機（S7-416-2DP PLC）作為ProfiBus DP主站，以輪詢方式對下屬各從站（如ET200S﹑S7-300 PLC等）進行定周期掃描和讀寫。主機通過ProfiBus DP總線將指令傳送到對應的數據區，并將各設備返回的狀態信號從對應的數據區取出，從而實現對下屬每個設備的監控。

5、系統監控通訊配置圖

6、系統監控通訊程序

Network 4 S7 connecting CALL "MX1.1_connect" //連接1＃混料機組PLC CALL " MX2.1_connect" //連接2＃混料機組PLC CALL " MX3.1_connect" //連接3＃混料機組PLC CALL "image: MX1.1" CALL "image: MX2.1" CALL "image: MX3.1" CALL "image: S31- 32" CALL "image: S33- 34" Network 5 Control Signals PC （VISU） -> PLC CALL "image: S11-16" CALL "image: S17-22" CALL "fc_pc_flags_set" Network 6 Control Signals PC （Prisma） -> PLC CALL "fc_pc_flags_set"

7、結束語

混料系統控制構成復雜，控制任務多，邏輯繁瑣。即要實現對現場各控制點的控制和監控。又要完成現場各種數字量、開關量的檢測以及對周邊設備，如各種運行電機和風機的控制。采用功能強、安全系數高的德國SIEMENS SIMATIC S7系列可編程序控制器，整個控制系統完全滿足混料系統控制工藝要求，實現了混料自動控制以及送料全過程的協調控制，系統性能好，操作使用方便。確保生產任務正常完成。