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| 稱重反應(yīng)釜的技術(shù)應(yīng)用 | 2020-01-30 |
| 針對現(xiàn)代工業(yè)界廣泛應(yīng)用的稱重反應(yīng)釜管理問題，提出了新的自動反應(yīng)釜開發(fā)模式，利用微軟公司的高級計算機語言VB6.0和常用數(shù)據(jù)庫自動反應(yīng)釜Access2000開發(fā)稱重數(shù)據(jù)反應(yīng)釜，與si-em公司工業(yè)控制器PLC結(jié)合，計算機COM口串 該自動反應(yīng)釜不僅能在計算機上實現(xiàn)稱重數(shù)值的記錄、保存、查詢、歸檔等管理功能，還能控制工業(yè)過程流程。 重點介紹了VB數(shù)據(jù)庫程序、VB和PLC通信程序的開發(fā)過程。 對于自動化生產(chǎn)線上的自動稱重反應(yīng)釜和自動稱重設(shè)備，傳遞的自動反應(yīng)釜的控制方法是直接通信PLC和RS485端口，或者使用模擬輸入輸出模塊構(gòu)成自動反應(yīng)釜，這樣的自動反應(yīng)釜不僅成本高，而且編程調(diào)整復(fù)雜，人為 基于這個問題，我們開發(fā)了經(jīng)濟自動計量反應(yīng)釜。 主要控制接口是面向?qū)ο蟮母呒壵Z言VB6.0和數(shù)據(jù)庫自動反應(yīng)釜Access2000開發(fā)的，但工業(yè)稱重控制器PLC執(zhí)行生產(chǎn)過程控制，VB程序獨立執(zhí)行EXE文件或SETUP安裝文件，使用方便 為了便于介紹，本文以單一稱重設(shè)備為例，介紹了該自動反應(yīng)釜的開發(fā)方法。 工業(yè)控制反應(yīng)釜中廣泛應(yīng)用的MODBUS控制系統(tǒng)通信協(xié)議。 以MODBUS控制系統(tǒng)的ASCII方式為例，分析MODBUS控制系統(tǒng)的命令結(jié)構(gòu)，基于MODBUS控制系統(tǒng)通信協(xié)議在自動反應(yīng)罐之間進行數(shù)據(jù)通信的方法，使用MODBUS控制系統(tǒng)通信協(xié)議將防爆點連接到PLC反應(yīng)罐的方法 在防爆地磅行業(yè)，串行通信相關(guān)的情況下，工程師根據(jù)不同的串口數(shù)據(jù)，對通信協(xié)議進行編程排序。 我國防爆地磅廠很多，各自使用自己的通信協(xié)議，通信協(xié)議多種多樣，互不相容。 因為是自我一體的，所以之后和其他反應(yīng)釜的網(wǎng)絡(luò)、維護、儀表零件的更換等也存在問題。 采用工業(yè)控制領(lǐng)域的主要協(xié)議，如果各防爆地磅廠的通信協(xié)議與該主要協(xié)議兼容，上述問題可自然解決。 該主流協(xié)議推動MODBUS控制系統(tǒng)o 另一方面，什么是MODBUS控制系統(tǒng) MODBUS控制系統(tǒng)是通信協(xié)議，Modicon公司于1979年發(fā)表，主要用于PLC (可編程邏輯儀表)反應(yīng)釜。 目前，在工業(yè)自動化自動反應(yīng)釜通信連接中，MODBUS控制是一種非常常見的連接方式。 二、MODBUS控制與其他通信協(xié)議的比較 1 .牧層簡單、價格健康: MODBUS控制不需要像CanBus、ProfiBus、BitBus等昂貴的專用芯片，而是可以在通常廉價的RS232、RS485等物理介質(zhì)上運行。 2、免費: MODBUS控制系統(tǒng)公開，是免費使用的協(xié)議。 若要使用ProfiBus，您必須在相關(guān)國際組織中注冊。 3 .使用普及:由于MODBUS控制是目前工業(yè)控制中應(yīng)用泛的通信協(xié)議，所以具有MODBUS控制系統(tǒng)的自動反應(yīng)釜訪問控制加載系統(tǒng)比較容易。 4 .易于維護訪問:modbus控制系統(tǒng)總線比其他工程總線更容易。 一般具有RS232 可以訪問RS485等串行端口的PC，使用PC附帶的超級終端軟件和其他串行控制軟件，可以觀察MODBUS控制系統(tǒng)的通信過程，輕松檢測故障站點。 三、稱重系統(tǒng)的主要型號 稱重系統(tǒng)主要有ASCILRTU、TCP/IP、Phis種類型。 1、ASCII格式:使用ASCII代碼進行數(shù)據(jù)交換，使用縱冗馀檢查的校驗和( LRC )進行數(shù)據(jù)檢查。 2、RTU型:用二進制碼進行數(shù)據(jù)交換，用循環(huán)冗馀檢查的校驗和( CRC )進行數(shù)據(jù)檢查。 3、TCP/IP麥?zhǔn)?主要用于以太網(wǎng)，不使用校驗和進行數(shù)據(jù)驗證。 4、Plus型式:這個型式是Modicon公司獨自，用專用的協(xié)處理器進行數(shù)據(jù)處理。 目前泛使用的格式是ASCII和RTU，通過RS232、RS422和RS485進行物理連接，使用RS485最多。 四、稱重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 自動反應(yīng)罐是集原料、電子秤、配送、排放等功能于一體的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)原料工藝的動態(tài)監(jiān)控、管理和控制。 自動反應(yīng)罐已經(jīng)成為液體材料、涂料、氨水、助劑、油墨等行業(yè)的來源工程，其應(yīng)用范圍廣泛。 隨著其應(yīng)用范圍和使用需求的擴大以及對企業(yè)技術(shù)的要求越來越高，更、穩(wěn)定、安全的自動反應(yīng)釜電子秤的產(chǎn)生迫在眉睫。 稱重系統(tǒng)以液體材料行業(yè)為背景，針對目前反應(yīng)釜中原料效率和精度低的問題，從反應(yīng)釜的設(shè)計和移動稱重優(yōu)化計劃方面進行了研究:自動反應(yīng)釜最多采用10種液體設(shè)計，一種液體對應(yīng)一個貯藏料斗，五個貯藏料斗對應(yīng)一個防爆電子地磅料斗。 生產(chǎn)中，首先將多種液體通過定量防爆電子地磅從相應(yīng)的儲藏料斗中按工藝順序排出到兩個防爆電子秤中，所有液體防爆電子秤完成后，工人將液體排到運輸車上，完成原料工藝。 稱重系統(tǒng)協(xié)議是master (主)/slave (從屬)體系結(jié)構(gòu)的協(xié)議。 一個節(jié)點是主節(jié)點，而使用其它負(fù)載系統(tǒng)協(xié)議來參與通信的節(jié)點是從屬節(jié)點。 每個slave自動反應(yīng)釜有的地址。 稱量系統(tǒng)的通信比較簡單，由master發(fā)出通信命令，命令中包含有想通信的slave站號。 master發(fā)出命令后，所有的slave都進入收聽狀態(tài)，slave收到與自己地址相同的站號后，立即執(zhí)行命令的內(nèi)容，返回執(zhí)行結(jié)果。 稱重通信和反應(yīng)釜由稱重機械的自動反應(yīng)釜和控制和反應(yīng)釜構(gòu)成。 稱量機械的自動反應(yīng)釜主要由支撐臺、升降缸、防爆電子地磅和對稱臺支撐臺等構(gòu)成，控制和反應(yīng)釜主要由工業(yè)計算機、PLC、電子重量測量模塊和中間繼電器等構(gòu)成，軟件自動反應(yīng)釜由微軟公司的VB6.0和Access2000、SIEMENS公司的STEP7V5.4構(gòu)成 當(dāng)存在多個電子名稱時，可以通過網(wǎng)絡(luò)集線器構(gòu)建以太網(wǎng)進行485通信網(wǎng)絡(luò)的擴展，本文以電子名稱232通信方式為例介紹了自動反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)。 五、ASCII形式稱重系統(tǒng)通信協(xié)議的形式 在稱重系統(tǒng)中通信時，每個站點的通信參數(shù)必須匹配，如波特率和奇偶校驗。 在通信時，可以將每8個字節(jié)的ASCII字符劃分為2個ASCII字符進行傳輸，使得字符傳輸間隔不超過1秒。 1、ASCII風(fēng)格線一宇節(jié)的格式 十六進制編碼，ASCII字符(0-9，A-F )，即0 x 30-0 x 39，0 x 41-0 x 46。 1位開始位、7位數(shù)據(jù)位(從低位到高位)、1位奇偶校驗(無奇偶校驗時為0 )、1位停止位。 2 .檢驗采用縱沉馀檢驗( LRC ) 3 .通信幀格式(加載系統(tǒng)指令格式) 開始地址(站號)功能數(shù)據(jù)檢查( LRC )結(jié)束 :(0x3a)XXXXX.XXCR，LF(0x0d，0x0a ) 一個字母兩個字母n個字母兩個字母 基本稱量系統(tǒng)指令除了開始、檢查、結(jié)束字符之外，還需要地址項目和功能項目。 地址1-即站號，完成想要操作的對象( slave站號)功能的對象的任務(wù)。 稱重系統(tǒng)指令沒有資料項目。 操作的對象在請求的操作完成后，必須返回1幀的信息并傳送操作結(jié)果。 回復(fù)消息的格式與命令格式相同，只是數(shù)據(jù)的內(nèi)容是操作的結(jié)果。 六、利用稱重系統(tǒng)實現(xiàn)PLC與電子秤自動計量罐的通信 為了更好地理解稱重系統(tǒng)，以下以將電子秤量自動反應(yīng)釜與PLC控制計量罐的稱重系統(tǒng)總線網(wǎng)絡(luò)連接的方法為例進行說明。 例中的計量器是上海彩信電子科技有限公司生產(chǎn)的XK315A1強化計量器。 在本例中，作為主機使用1臺PLC，作為從機使用10臺防爆地點，作為防爆地點使用XK315A1強化稱量計，從機地址通過70、71、7279.rs485與PLC連接各稱量計，采用稱量系統(tǒng)ASCII通信協(xié)議。 PLC可以進行各臺稱量計為零、去皮、讀取重量等多種操作。 稱量反應(yīng)釜的計算機在罐調(diào)整時訪問RS485總線，觀察通過RS485的數(shù)據(jù)，正常工作時除去。 在Access中創(chuàng)建新數(shù)據(jù)庫，將其命名為“BB”(可以任意命名)，創(chuàng)建ODBC數(shù)據(jù)源，打開ODBC數(shù)據(jù)源管理器，單擊“添加”按鈕，然后在彈出式菜單中單擊microsoftaccessdrives 單擊“完成”按鈕，將數(shù)據(jù)源名稱設(shè)置為“AB”，選擇數(shù)據(jù)源鏈接到的數(shù)據(jù)庫，然后單擊“確定”按鈕完成創(chuàng)建。 VB程序使用ActiveX數(shù)據(jù)對象( ADO控件)鏈接到數(shù)據(jù)庫。 ADO技術(shù)是Mircrosoft開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的面向?qū)ο蟮男陆涌?，ADO技術(shù)可以訪問所有文件自動配料容器，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫，對應(yīng)用程序具有很高的靈活性 ADO中最主要的三個對象是Con¬nectionCommand和RecordsetoConnection對象設(shè)置主要訪問數(shù)據(jù)源所需的鏈接的Command對象。 主要用于設(shè)置訪問數(shù)據(jù)源所需的命令。Recordset對象主要用于保留從結(jié)果中檢索的記錄，并且可以瀏覽記錄、添加、修改或刪除記錄，以及將修改后的記錄返回到數(shù)據(jù)源。 使用代碼實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的鏈接。 在表單的FORMLOAD事件中輸入以下主要代碼: 上述原料釜能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能 1、正常工作時，PLC每10秒輪詢一次，取得每臺秤的重量。 2 .秤臺重量異常時，PLC發(fā)出警告信息，提醒控制室的人注意。 3、控制員可以通過PLC，向某臺秤發(fā)出零配件、去皮等操作指令。 4、PLC可進行各臺秤的稱量、各統(tǒng)計，制作必要的統(tǒng)計報告書。 七、稱重系統(tǒng)與局域網(wǎng)的互連 現(xiàn)在很多PLC都有LAN接口，通過這個接口，可以遠(yuǎn)程控制重量反應(yīng)釜。 當(dāng)然，PC的軟件資源可以通過連接到稱重系統(tǒng)總線的PC來用于準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)能浖?，并且將重量信號傳送到局域網(wǎng)。 只要局域網(wǎng)通過路由器訪問互聯(lián)網(wǎng)，重量數(shù)據(jù)就可以上傳到互聯(lián)網(wǎng)。 本急攪拌釜通過PLC的DH網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng)。 當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)部分使用的協(xié)議最初也有與TCP/IP、NetBEUI .稱量系統(tǒng)相關(guān)的TCP/IP格式，因此在此不作說明。 請參考相關(guān)的書籍。 上述稱量反應(yīng)釜是PLC的一個分子反應(yīng)釜，是后期改造的一個項目。 該PLC反應(yīng)釜整體(參照圖2 )使用美國ROCKWELL公司的PLC，由5臺PLC機箱(采用PLC5系列)、4臺控制臺和2臺服務(wù)器、多臺PC構(gòu)成。 PLC采用ROCKWELL公司的DH網(wǎng)絡(luò)連接，是使用DF1協(xié)議的其中一個 臺PLC通過RS485與稱重攪拌釜連接，使用稱重系統(tǒng)協(xié)議的DH網(wǎng)通過1臺連接橋即控制臺與LAN連接。 控制臺上的監(jiān)視軟件為RSVIEW32，操作者通過該軟件的人機界面觀察各數(shù)據(jù)，發(fā)出各命令。 當(dāng)然還包括稱重數(shù)據(jù)和命令。 此外，LAN上的PC也安裝了RSVIEW32軟件，雖然取消了操作命令，但通過該軟件可以查看各數(shù)據(jù)，其他關(guān)聯(lián)變得容易。 經(jīng)濟電子器件的數(shù)據(jù)傳送主要是串行通信，即可經(jīng)由RS232端口輸出電子器件的輸出信號。 該通信協(xié)議與工業(yè)計算機的COM端口相匹配，為了取得COM通信處理，使用VB成熟的非標(biāo)準(zhǔn)控制MSComm，具有事件驅(qū)動和調(diào)查兩種通信方式。 當(dāng)發(fā)生程序事件時，需要通知主程序，因此，可以通過采用事件驅(qū)動通信處理方法、根據(jù)電子名稱的實際通信需要來分配處理控制對象的一部分屬性，來實現(xiàn)與計算機的電子名稱的通信連接。 程序操作接口簡單地設(shè)定在登錄窗口中，主要控制窗口和報表打印窗口，可以根據(jù)實際需要擴展窗口。 八、結(jié)語 本文簡要介紹稱重系統(tǒng)通信協(xié)議，例如通過防爆地磅用RS485串行接口訪問PLC反應(yīng)釜，通過稱重系統(tǒng)通信協(xié)議實現(xiàn)了與PLC的實時通信。 因為液體水平有限，如果有錯誤的話請諒解。 PLC程序是梯子，其中有操作串行端口的梯子，可以設(shè)定圖中的相關(guān)屬性，例如波特率、奇偶校驗位，將相關(guān)的加載系統(tǒng)操作指令寫入其中。 關(guān)于PLC的編程，請參閱ROCKWELL公司的《PLC5指令反應(yīng)釜與使用說明》。 | |
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