陳德海

身份證號(hào)碼：21088119890912373X

基于歐姆龍PLC和組態(tài)軟件intouch的監(jiān)控系統(tǒng)

陳德海

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隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)與電氣自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合也變得愈發(fā)緊密。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是指通過(guò)微處理器或可編程邏輯控制器以及其他外圍設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的目的。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。因此，本文在對(duì)PLC和組態(tài)軟件intouch分析的基礎(chǔ)上，采用自動(dòng)配料系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行有效的探討和分析。

PLC；組態(tài)軟件；intouch；監(jiān)控系統(tǒng)

1. PLC的功能

步進(jìn)(順序)控制是可編程控制器最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，取代了傳統(tǒng)的繼電器順序控制。例如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書(shū)機(jī)械、切紙機(jī)、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。過(guò)程控制功能，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液體、速度、電流和電壓等，稱為模擬量?？删幊炭刂破饔蠥/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，所以可編程控制器可以作模擬控制用于過(guò)程控制。

2.組態(tài)軟件

組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。

3. INTOUCH簡(jiǎn)介

Intouch是工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件Wonderware公司產(chǎn)品。Wonderware公司在制造運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)率先推出Microsoft Windows平臺(tái)的人機(jī)界面(HMI)產(chǎn)品，代表自動(dòng)化軟件的先鋒，Intouch系列軟件是世界上推出的第一款組態(tài)軟件。InTouch為以工廠和操作人員為中心的制造信息系統(tǒng)提供了可視化工具。這些制造信息系統(tǒng)集成了操作人員所必需的各種信息，可以在工廠內(nèi)部和各工廠之間共享。InT ouch HMI軟件用于可視化和控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。In Touch軟件是一個(gè)開(kāi)放的、可擴(kuò)展的人機(jī)界面，為定制應(yīng)用程序設(shè)計(jì)提供了靈活性，同時(shí)為工業(yè)中的各種自動(dòng)化設(shè)備提供了連接能力。

4.基于歐姆龍PLC和組態(tài)軟件intouch的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

以下主要就對(duì)基于歐姆龍PLC和組態(tài)軟件intouch的監(jiān)控系統(tǒng)在自動(dòng)配料系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

4.1 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)界面。其中一臺(tái)為主站，完成全部系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、過(guò)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄；另一臺(tái)作為從站，以主站為中心，管理配料系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)定、過(guò)程監(jiān)控。主站直接同ABCompactlogixPLC系統(tǒng)、前配料秤自動(dòng)控制儀表和后配料秤通信。前配料秤儀表采用專用工業(yè)過(guò)程控制儀，通過(guò)Modbus總線與中控室PLC實(shí)現(xiàn)通信，既可獨(dú)立控制，又可實(shí)現(xiàn)PLC聯(lián)機(jī)控制。后配料監(jiān)控系統(tǒng)主稱量秤采用高精度配料物料秤，附料采用減量秤(失重秤)，流量檢測(cè)采用間接方式，即通過(guò)壓力變送器實(shí)時(shí)檢測(cè)管道壓力，由壓力變化判斷出料口、進(jìn)料口是否堵塞。

4.2 配料系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控

4.2.1 自動(dòng)稱料過(guò)程。自動(dòng)稱料控制單元主要為稱重控制儀表，PLC作為主控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)人機(jī)界面顯示配料配方及監(jiān)控記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在自動(dòng)控制方式下，單擊前配料工藝畫(huà)面中自動(dòng)配料“啟動(dòng)”按鈕，或前配料控制柜“啟動(dòng)”按鈕，控制程序發(fā)指令按照設(shè)定好的配方打開(kāi)物料秤的稱料閥。提前量可人為修正或自動(dòng)修正，使控制儀表控制配料秤每次配料精度達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)值。

4.2.2 自動(dòng)配料過(guò)程。自動(dòng)配料是將已經(jīng)稱好的原料按一定的順序投放到攪拌罐中，同時(shí)開(kāi)啟攪拌泵和加熱。這一控制過(guò)程由溫控儀表與PLC共同完成。溫控儀表控制溫度上限，溫度控制由PLC控制完成。自動(dòng)配料有固定順序和可編程序兩種控制方式。在固定順序方式下，各種原料的放料順序是固定的，不可改變。在可編程序方式下，各種原料的放料順序可根據(jù)配方在人機(jī)界面上人為沒(méi)定。

4.3 監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警控制

4.3.1 報(bào)警事件。在整個(gè)控制系統(tǒng)中，每個(gè)設(shè)備的狀態(tài)，每個(gè)報(bào)警的設(shè)定都是一個(gè)報(bào)警事件，在不同的報(bào)警事件中，可以設(shè)定相應(yīng)的等級(jí)和系統(tǒng)處理方式。自動(dòng)稱料開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)時(shí)刻檢測(cè)每個(gè)設(shè)備，每個(gè)過(guò)程，每個(gè)工藝流程，每個(gè)環(huán)節(jié)的狀態(tài)確保系統(tǒng)運(yùn)行良好。出現(xiàn)報(bào)警，自動(dòng)放料不會(huì)進(jìn)行，待消除故障或認(rèn)為產(chǎn)生的報(bào)警原因不影響放料，按復(fù)位按鈕后，再按“放料”按鈕，則繼續(xù)放料。

4.3.2 切換報(bào)警。自動(dòng)放料開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)首先檢查每種原料切換是否到位，如果切換不到位或切換不一致，報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)始報(bào)警，自動(dòng)放料就不能進(jìn)行。通過(guò)檢查，認(rèn)為可以放料，按復(fù)位按鈕后，再按“放料”按鈕，則開(kāi)始放料。

4.3.3 應(yīng)急處理。稱料過(guò)程中，由于緊急情況需要停止稱料，按下自鎖“稱料急?！卑粹o，各個(gè)秤的進(jìn)料閥就全部關(guān)閉，停止稱料。需要重新開(kāi)始稱料時(shí)，旋起“急?！卑粹o，再按“啟動(dòng)”按鈕，則重新開(kāi)始稱料。自動(dòng)放料時(shí)，按一下“放料急?！卑粹o，系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉所有放料閥，停止放料、攪拌和輸送。

結(jié)語(yǔ)

用上位計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件控制配方系統(tǒng)，具有權(quán)限優(yōu)先級(jí)功能。具有配料批次記錄功能，配料數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，提供數(shù)據(jù)庫(kù)。方便以后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行追蹤服務(wù)。具有實(shí)時(shí)多任務(wù)操作，設(shè)置項(xiàng)目豐富，使用方便、靈活，功能強(qiáng)大，監(jiān)控組態(tài)軟件通用性強(qiáng)，通過(guò)監(jiān)控組態(tài)軟件對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，可以把生產(chǎn)工藝上的參數(shù)在流程圖上顯示出來(lái)，處理數(shù)據(jù)報(bào)警和系統(tǒng)報(bào)警，存儲(chǔ)歷史趨勢(shì)，各類報(bào)表的生成和打印輸出。系統(tǒng)采用開(kāi)放的控制方式，兼容性強(qiáng)，開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)以太網(wǎng)可接入廠級(jí)局域網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)管控一體化。

[1]孫紹華.組態(tài)軟件InTouch在天然氣調(diào)壓站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].化工自動(dòng)化及儀表，2011，08：1001-1003.

[2]王靖.組態(tài)軟件InTouch在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].天津大學(xué)，2008.