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易新梅

0         引言

    玻璃生產(chǎn)企業(yè)中，每日所需的原料通常以百噸計(jì)算，其稱量要求準(zhǔn)確度高，輸送和混合的任務(wù)非常重，且連續(xù)性強(qiáng)，勞動強(qiáng)度大，非常適合采用自動配料系統(tǒng)進(jìn)行“自動稱量-自動混合-自動輸送”作業(yè)。近年來，國產(chǎn)電子秤自動配料系統(tǒng)已逐漸應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、建材等各行業(yè)的生產(chǎn)制造中，下文介紹的是西門子S7-200/S7-300型PLC（可編程序邏輯控制器）在玻璃自動配料系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1         配料工藝介紹

        玻璃原料分好多種，主要成分是硅砂，另外還包括起各種輔助作用的原料，如起助熔作用的純堿，起澄清作用的芒硝，還有白云石、石灰石、鉀長石等等，這些原料經(jīng)破碎篩分后提升至原料倉等待配料。

配料時先根據(jù)配方以及原料的成分、含水量等折算，計(jì)算出準(zhǔn)確的稱量數(shù)量，然后經(jīng)電子秤稱量后進(jìn)混合機(jī)加水混合，再與一定比例的碎玻璃相搭配，最后由提升機(jī)和皮帶輸送機(jī)等提升、輸送并分布到熔化工段窯頭料倉待用。

考慮到成本和稱量精度，我們公司在稱量硅砂、碎玻璃等用量大的原料時各用一臺大量程的電子稱，而在稱量其他小料時采用的是多種原料共用一臺小量程的電子秤，亦即加量法。 如下圖所示：

2         系統(tǒng)硬件部分

    我們公司原是中山市玻璃建材集團(tuán)公司下設(shè)的子公司，后因轉(zhuǎn)制、搬遷并增資擴(kuò)建             而成，所以在進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)備選型的時候，我們還要考慮與原有的比利時配料系統(tǒng)的備品備件的通用性等問題。

    在仔細(xì)分析了國內(nèi)的設(shè)備狀況，調(diào)研了國產(chǎn)化后的稱量傳感器、顯示控制器、可調(diào)速振動喂料機(jī)等價格、性能及可靠性以后，我們揚(yáng)長避短，在多年應(yīng)用、摸索和維修比利時配料系統(tǒng)的良好基礎(chǔ)上，恰當(dāng)?shù)貫槲覀儑a(chǎn)化的自動化稱量系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備選型。我們選用了常州產(chǎn)的TS型稱重傳感器與帶 PROFIBUS 總線的PANTHER稱重顯示儀作稱量及顯示部分；選用了DMA型仿托立多振動給料機(jī)及所配套的可調(diào)速可控硅控制器來控制加料及排料；選用DELL計(jì)算機(jī)做上位機(jī)來完成數(shù)據(jù)處理和人機(jī)對話等。核心工藝流程控制部分，我們選用了西門子Ｓ７－２００／Ｓ７－３００型PLC（可編程序控制器），組成了以一個S7-300作主站，三個S7-200作從站的綜合控制系統(tǒng)來完成本系統(tǒng)的控制信號采集及邏輯控制，這樣系統(tǒng)柜間接線非常簡潔，控制關(guān)系一目了然，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。

附控制系統(tǒng)圖：

3         系統(tǒng)軟件部分

    軟件部分鑒于原比利時系統(tǒng)是英文操作界面，且受源文件和密碼狗等多方面的版權(quán)限制，我們棄之不用，代之以用VB編寫的全中文界面的主畫面和操作員登陸、管理員登陸、原料成分輸入及配方計(jì)算、報(bào)警查詢、數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)設(shè)定、設(shè)備監(jiān)控、修改密碼以及自診斷等畫面。

核心工藝流程控制部分我們使用西門子PLC專配的SIMATIC MANAGER編程軟件編寫，用梯形圖邏輯控制語言來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全自動，半自動和手動功能，而且無論在何種方式下，都含有一種強(qiáng)制功能，用以立即啟動或停止某種操作來應(yīng)付一些突發(fā)事件的發(fā)生，使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的應(yīng)變能力。

        下面是信號地址及數(shù)據(jù)類型分配表： 

接下來是部分梯形圖程序：

[參考文獻(xiàn)]
 1. Microsoft Visual Basic 6.0  1987-1988
2.SIMATIC S7 S7-300，S7-400語句表編程參考手冊. 西門子公司. 1999
3.SIMATIC S7 S7-200  系統(tǒng)手冊. 西門子公司. 1999