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揭秘自动配料系统的总体设计

编辑:潍坊隆昌机电科技有限公司时间:2020-07-11

  自动配料过程的实现涉及现场总线技术、计算机技术、通信技术、数据库技术、多媒体技术、控制技术和网络技术等的综合集成技术。现场设备控制层由S7-300作为自动配料系统控制的核心,通过现场总线把称重仪表和现场设备连结起来,承担着整个系统设备的控制、通讯等功能。监控层通过通信处理器与控制层建立通道单元,实现生产现场监控和控制。远程客户机通过以太网访问上位机,实现生产数据的共享。

  按照生产要求和系统总体方案,提出三层系统结构即设备控制层、监控调度层、管理层。

  设备控制层:主要功能是完成系统级的控制动作,包括控制原料称量、输送线的运行、除尘风机的运行、料仓门的开关等。系统控制级的可靠程度是反应整个系统性能的重要标志,所以,系统控制级的设计相当重要。其主要由性能稳定可靠的PILC和现场总线组成。生产配方任务经过调度级分配后,由PLC具体控制生产设备执行配料等操作。PILC负责控制各个设备的启停,控制各个秤的误差等。利用 PROFIBUS采取现场生产设备的输入信号值,对采集的模拟信号进行采样滤波进行AD数据转换保存到PLC的数据块中,用于生产控制。

  监控调度层:由上位机完成,用 Wincc V6.0组态软件来实现人机界面的交互。主要包括自动配料系统运行状态的监视、数据采集、完成生产量、故障提示报警料仓低料位报警等功能,它接收来自下层设备控制级传来的系统运行状态信息,还包括下料的仓位的选择,配料完成的情况,条码识别等,控制着整个生产过程的运行。同时,它对上层管理层下达的生产配方任务进行调度,合理规划各任务执行的先后顺序,换仓等操作以提高整个系统的运行效率。现场控制部分分为手动控制和自动控制两种工作方式。手动工作方式就是每个动作由人工操作完成;自动工作方式就是按工艺规定的动作顺序进行,由计算机自动控制完成。通过人机界面的交互能全反映出整个系统的运行情况。

  管理层:自动配料系统中的管理层采用个人计算机,与控制级、设备级通过现场总线构成小型计算机管理网。主要完成配方管理(其中包括配方输入、配方修改、配方打印、配方复制等)、配方运行(含配方下传、参数下传、配方运行)、数据报表(原料消耗、运行记录、生产明细等)、参数设置(含生产量及相关参数),主要由上位机完成,用 Visual Basic和 SQL Server数据库实现。同时还包括对条码系统的设置,打印,数据的查询,报表的生成等功能。