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1前言
配料工序是飼料廠生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。配料是采用特定的配料裝置,按照飼料配方的要求,對(duì)多種不同品種的飼料原料進(jìn)行準(zhǔn)確稱(chēng)量及混合的過(guò)程。配料裝置的核心設(shè)備是電子配料秤。在電子配料秤的使用當(dāng)中,采用微機(jī)控制進(jìn)行稱(chēng)重配料,可以對(duì)稱(chēng)量誤差進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償,保證配料的準(zhǔn)確性,還可以通過(guò)微機(jī)的鍵盤(pán)和顯示器方便地進(jìn)行人機(jī)對(duì)話,完成參數(shù)設(shè)置,檢查和修改工藝設(shè)定值,并監(jiān)視稱(chēng)重配料的生產(chǎn)過(guò)程,發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)警。使用微機(jī)還可以調(diào)用管理程序，通過(guò)建立的模型自動(dòng)完成對(duì)稱(chēng)重配料系統(tǒng)的控制。采用微機(jī)控制稱(chēng)重配料系統(tǒng),可降低原料消耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的科學(xué)管理。因此,對(duì)飼料廠配料系統(tǒng)實(shí)行自動(dòng)化控制顯得尤為重要，開(kāi)發(fā)一套配料控制系統(tǒng)，用于保證配料精度，提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定工藝狀況，強(qiáng)化生產(chǎn)管理。為實(shí)現(xiàn)上述要求，采用可編程控制器（PLC）及微機(jī)對(duì)配料系統(tǒng)進(jìn)行控制。
2配料工藝流程
2.1主要工藝設(shè)備
①螺旋給料機(jī)———用于輸送和分配原料；②電子配料秤———用于飼料稱(chēng)重；③電動(dòng)閘門(mén)———用于控制進(jìn)料；④料位器———用于檢測(cè)控制筒倉(cāng)里原料的料位。⑤混合機(jī)———用于把各種不同品質(zhì)的飼料進(jìn)行混合。
2.2配料工藝流程簡(jiǎn)介
1—4號(hào)配料倉(cāng)分別裝有不同品質(zhì)的4種原料（本文以4個(gè)料倉(cāng)為例進(jìn)行分析）；1—4號(hào)料位器分別用來(lái)檢測(cè)1—4號(hào)配料倉(cāng)中是否還有原料；1—4號(hào)螺旋給料機(jī)負(fù)責(zé)將各對(duì)應(yīng)配料倉(cāng)中的原料按配方分別送往電子配料秤；電子配料秤由稱(chēng)重傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)重量，所需各種原料達(dá)到重量后，電子配料秤開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)，閘門(mén)打開(kāi)，原料進(jìn)入混合機(jī)延時(shí)一定時(shí)間后，電子配料秤開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)電機(jī)反轉(zhuǎn)關(guān)上閘門(mén)；混合機(jī)電機(jī)啟動(dòng)混合飼料，延時(shí)一段時(shí)間后混合機(jī)電機(jī)停止，混合機(jī)開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)，打開(kāi)混合機(jī)閘門(mén)，飼料送往下一工序。
3工藝流程對(duì)PLC的控制要求
系統(tǒng)首先檢測(cè)電子配料秤是否復(fù)零，電子配料秤下開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)是否已經(jīng)關(guān)閉，螺旋給料機(jī)是否發(fā)生堵塞。如不正常則報(bào)警，如正常則按配方將各種原料按所要求的含量，由上位機(jī)發(fā)出控制命令。PLC接收命令后，按順序啟動(dòng)第一種原料所在配料倉(cāng)下的螺旋給料機(jī)，將該種原料放入電子配料秤斗中稱(chēng)量，重量達(dá)到?jīng)]定值時(shí)該螺旋給料機(jī)停止工作，啟動(dòng)第二種原料所在配料倉(cāng)下的螺旋給料機(jī)，依次按比例放入每種所需原料。放料完畢后檢測(cè)混合機(jī)下開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)是否處于關(guān)閉狀態(tài)，若是則啟動(dòng)混合機(jī)電機(jī)，打開(kāi)秤斗下閘門(mén)，使原料流入混合機(jī)進(jìn)行物料混合，當(dāng)設(shè)定混合時(shí)間到，則混合機(jī)電機(jī)停止，打開(kāi)混合機(jī)下閘門(mén)放料，放料完畢，關(guān)閉混合機(jī)下閘門(mén)，準(zhǔn)備下一次配料。

在配料過(guò)程中，如果出現(xiàn)閘門(mén)開(kāi)關(guān)有誤，堵塞等故障，則做相應(yīng)停機(jī)處理并報(bào)警。系統(tǒng)功能及要求：①系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)選擇、修改、設(shè)置各種參數(shù)及配方；②系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，可以自動(dòng)對(duì)故障做出相應(yīng)處理；③系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作。
4軟件設(shè)計(jì)
為了便于編程.對(duì)一些較為復(fù)雜的控制要求可先畫(huà)出邏輯圖.再設(shè)計(jì)梯形圖和編寫(xiě)程序，也可以直接設(shè)計(jì)梯形圖和程序。程序編制就是用戶(hù)根據(jù)控制對(duì)象的要求，利用PLC廠家提供的程序語(yǔ)言將一個(gè)控制要求描述出來(lái)的過(guò)程。PLC最常用的編程語(yǔ)言就是梯形圖語(yǔ)言和指令語(yǔ)句表語(yǔ)言，且兩者常常聯(lián)合使用。控制系統(tǒng)選用日本三菱電機(jī)公司Fx系列可編程控制器，由于本系統(tǒng)需控制的輸出量有9個(gè)，輸入量有15個(gè)，故選用Fx2-48M可編程控制器。輸入端為DC24V，有24個(gè)輸入點(diǎn)；有輸出繼電器節(jié)點(diǎn)24點(diǎn)，需用AC250V電源電壓，選配編程器即可構(gòu)成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。輸入輸出點(diǎn)分配如表1所示，圖中各符號(hào)意義是三菱公司Fx系列可編程控制器所定義的內(nèi)部線圈、觸點(diǎn)。PLC軟件由以下模塊構(gòu)成：①啟動(dòng)/停機(jī)模塊：由一組可編程延時(shí)和計(jì)數(shù)單元組成，完成電動(dòng)機(jī)的順序啟動(dòng)或停機(jī)工作；②設(shè)備控制模塊：完成設(shè)備選擇、自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換、軟件自保、邏輯關(guān)系閉鎖、急停等工作；③狀態(tài)檢測(cè)及故障檢測(cè)報(bào)警模塊：判斷電動(dòng)機(jī)工作是否正常，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的故障處理。
需要指出的是，PLC中的CPU對(duì)用戶(hù)程序即梯形圖是以掃描方式進(jìn)行的，從上而下，由左至右.先掃到的先檢查.先執(zhí)行。如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始順序執(zhí)行用戶(hù)程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開(kāi)始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。執(zhí)行每次掃描時(shí)間一般PLC系統(tǒng)小于50-60ms。PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新3個(gè)階段。

4.1PLC在輸入采樣階段
首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫(xiě)入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。
4.2PLC在程序執(zhí)行階段
按用戶(hù)程序指令存放的先后順序掃描，執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫(xiě)入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。
4.3輸出刷新階段
當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。
5PLC與上位機(jī)之間通訊
為了便于監(jiān)控和管理生產(chǎn)，本系統(tǒng)可與上位機(jī)之間進(jìn)行通訊由上位機(jī)進(jìn)行控制和管理。
目前，VisualBasic已成為windows系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要語(yǔ)言，以其高效、簡(jiǎn)單易學(xué)及功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，越來(lái)越為廣大程序設(shè)計(jì)人員及用戶(hù)所采用。VB支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動(dòng)編程模式并可以使用無(wú)限的控件。在VB應(yīng)用程序中可以方便地調(diào)用windowsAPI函數(shù)，使得編程效率提高，應(yīng)用功能增強(qiáng)。
5.l    用MsC0MM.VBx進(jìn)行設(shè)置 
VB提供了通信控件MsC0MM，文件名為MsC0MM.VBx，該控件可以設(shè)置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，對(duì)串口狀態(tài)及串行通信的信息格式及協(xié)議進(jìn)行設(shè)置。其中應(yīng)先了解如下幾個(gè)屬性：
5.l.l  CommPort 設(shè)置或返回通信口的編號(hào)，如l為C0Ml，2為C0M2。
5.l.2  settings 設(shè)置或返回波特率、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位、停止位等參數(shù)。如“9600，e，7，2”表示波特率為9600，校驗(yàn)為偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位為7位，停止位為2位。
5.l.3 Port0pen 設(shè)置或返回通信口的狀態(tài)(TRUE，打開(kāi)，F(xiàn)ALsE，關(guān)閉)。
5.l.4 Input    從接收緩沖區(qū)取出并返回字符串。
5.l.5 0utput    向發(fā)送緩沖區(qū)寫(xiě)入字符串。
5.2    事件處理
通信控件提供了兩種方法來(lái)處理通信，用In.BufferCount或0utBufferCount性質(zhì)來(lái)判斷處理屬于查詢(xún)方法。而用0nComm事件驅(qū)動(dòng)的通信是處理串口間通信的強(qiáng)有力方法。該事件的觸發(fā)可以對(duì)串口的通信事件及錯(cuò)誤進(jìn)行處理。通過(guò)對(duì)CommEvent屬性的判斷可知當(dāng)前的通信錯(cuò)誤及事件，分別對(duì)每個(gè)值進(jìn)CommEvent=MsC0MM-EV-sEND表示發(fā)送事件。這些信息可以從VB提供的常量文件C0N.sTANT.TxT中查出。
5.3程序設(shè)計(jì)
由于程序較多，僅介紹其中部分程序，本程序通信主窗口中設(shè)兩個(gè)文本框。一個(gè)命令按鈕及一個(gè)通信控件Mscomm，文本框(textl)把鍵盤(pán)輸入的字符通過(guò)串口輸出，文本框(text2)是作為串口輸入的字符的顯示框。當(dāng)單擊命令按鈕后，將按命令執(zhí)行兩機(jī)之間的通信程序。

6結(jié)術(shù)語(yǔ)
本系統(tǒng)由于采用可編程控制器，大大簡(jiǎn)化了復(fù)雜的繼電器系統(tǒng)，從而提高了可靠性，提高了配料的精度，使配料過(guò)程管理方便靈活。并且可編程控制器
（PLC）與上位機(jī)PC的通訊實(shí)現(xiàn)，在上位機(jī)上可建立工程畫(huà)面、生產(chǎn)管理畫(huà)面及報(bào)表處理菜單等功能，構(gòu)成了高效率的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的整體優(yōu)化，確保了正常生產(chǎn)和管理水平的提高。

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