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1前言
為節(jié)約控制成本，使用模擬量模塊代替稱重儀表實(shí)現(xiàn)料倉稱重及料位監(jiān)控。
2硬件配置和系統(tǒng)功能
2.1硬件配置
系統(tǒng)由S7-200的CPU模塊、模擬量輸入模塊、信號(hào)變送器、稱重傳感器和人機(jī)界面組成。
CPU模塊：系統(tǒng)料倉由6個(gè)稱重傳感器進(jìn)行稱重，由于成本等因素，硬件配置方面采用CPU224XP，此CPU內(nèi)置2路模擬量輸入和1路模擬量輸出，這樣只需再選配一個(gè)4輸入模擬量模塊就滿足系統(tǒng)要求了。比使用CPU224CPU模塊另加兩個(gè)模擬量模塊有更大的成本優(yōu)勢(shì)。
模擬量模塊：選用S7-200系列4輸入的EM231擴(kuò)展模擬量輸入模塊。EM231模擬量輸入模塊可接收0V~10V和0mA~20mA兩種信號(hào)。
信號(hào)變送器：由于傳感器輸出為0mV~20mV電橋信號(hào)，需要通過變送器將電橋信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC可接收的標(biāo)準(zhǔn)電壓或者電流信號(hào)。由于CPU224XP自帶的兩路模擬量輸入只能接收0V~10V電壓信號(hào)，而EM231模擬量輸入模塊可接收0V~10V和0mA~20mA兩種信號(hào)，考慮到維護(hù)方便及圖紙可讀性，所以統(tǒng)一選擇應(yīng)變電橋2.0mV/V輸入，輸出0V~10V的信號(hào)變送器，使用模擬量輸入模塊的電壓輸入功能。
人機(jī)界面：考慮實(shí)際情況，兼顧成本，選擇臺(tái)達(dá)TP02G-AS1文本顯示器。
2.2系統(tǒng)功能
稱重傳感器輸出的電橋信號(hào)經(jīng)信號(hào)變送器轉(zhuǎn)換成0V-10V信號(hào)作為PLC的模擬量輸入，通過PLC程序運(yùn)算，經(jīng)人機(jī)界面將最終的重量值反饋給用戶。用戶可通過人機(jī)界面對(duì)料斗秤進(jìn)行零點(diǎn)、間隔標(biāo)定，同時(shí)可通過設(shè)定最低料位、最高料位實(shí)現(xiàn)料倉料位的監(jiān)控。
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1確定了硬件配置后，開始進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
3.2人機(jī)界面及PLC映射組態(tài)
使用臺(tái)達(dá)公司提供的TPEditor文本顯示器編程工具可以方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。TP02G-AS1分辨率為160×32，支持多國(guó)文字顯示，且內(nèi)建兩個(gè)通訊口（RS-232及RS-485，可同時(shí)使用）以及通訊警告指示LED燈。并可外接程序復(fù)制單元，快速移植程序，節(jié)省程序下載時(shí)間。
首先將程序中用到的內(nèi)部繼電器如零點(diǎn)標(biāo)定、間隔標(biāo)定、系統(tǒng)啟動(dòng)以及內(nèi)部寄存器如實(shí)時(shí)重量、高限重量設(shè)定值、低限重量設(shè)定值等與文本顯示器中對(duì)應(yīng)元件一一做好映射關(guān)系；其次，編寫設(shè)定值彈出畫面，使用PLC程序內(nèi)的標(biāo)定完成繼電器作為換頁條件，調(diào)用文本顯示器的標(biāo)準(zhǔn)值寫入畫面；最后編寫報(bào)警設(shè)定點(diǎn)畫面。
3.3PLC程序設(shè)計(jì)
PLC控制程序采用西門子公司提供的STEP7軟件開發(fā)，其特點(diǎn)包括：線性化編程，所有的程序都在一個(gè)連續(xù)的指令塊中，這種結(jié)構(gòu)和PLC所代替的固定接線的繼電器線路類似，系統(tǒng)按照順序處理各個(gè)指令。模塊化編程：程序分成不同的塊，每個(gè)塊包含了一些設(shè)備和任務(wù)的邏輯指令，組織塊中的指令決定是否調(diào)用有關(guān)的控制程序模塊。例如，一個(gè)模塊程序包含有一個(gè)被控加工過程的各個(gè)操作模式。結(jié)構(gòu)化編程：結(jié)構(gòu)化程序包含帶有參數(shù)的用戶自定義的指令塊，這些塊可以設(shè)計(jì)成一般調(diào)用。實(shí)際的參數(shù)（輸入和輸出的地址）在調(diào)用時(shí)進(jìn)行賦值。本系統(tǒng)PLC控制程序用梯形圖語言編寫。
4結(jié)束語
本系統(tǒng)使用模擬量模塊代替專業(yè)稱重儀表對(duì)料倉的料位進(jìn)行控制，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控料倉物料重量，界面簡(jiǎn)潔明了，可讀性及可操作性強(qiáng)，而且控制了系統(tǒng)成本，考慮到了擴(kuò)展性，還可以根據(jù)實(shí)際需要通過DP端口入網(wǎng)。通過CPU224XP的模擬輸出可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，可廣泛用于固體粉狀、粒狀物料的倉儲(chǔ)、加工過程儲(chǔ)存等實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。
 

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