1引言

随着机械自动化水平的不断提高，自动控制技术在定量 包装生产中应用越来越多，在粮食、化肥、饲料和轻工等行业 中都有广泛应用。称量包装技术的发展大致经历了手工称量、 继电器控制、称重仪表控制、PLC控制等几个阶段。相对于传 统的称重仪表控制，应用PLC和触摸屏组成的控制系统便于 将开关量设置、复位操作以及设定和修改系统参数功能有机 的结合，提高机器速度和精度。

2包装机的工作原理

1. 包装机的组成

称重式自动定量包装机由供料部分、称重部分与卸料部 分组成。

供料部分分为储料斗和重力供料装置。储料斗用于存储 需要灌装的物料，重力供料装置主要是向称量料斗中提供物 料。称重部分即称量斗,它通过和称重传感器相连，测量物料 重量。卸料部分用来完成标准重量物料的卸料装袋过程。如图 1所示,为包装机的组成图。

2. 工作原理

称重式自动定量包装机的工作原理流程图如图2所示。

当储料斗中物料足够，在重力的作用下进入重力供料装 置，完全打开料门进入大给料状态。当到达给定大给料重量 时,关闭给料门，留一条狭缝，进入小给料状态。当到达给定小 给料重量时,完全关闭给料门，经过一定的空中落料,称量斗 稳定,并且卡袋机构卡紧时,卸料门打开,物料进入放料斗,再 落入袋内，完成一个包装循环。

3控制系统硬件设计

 

 

图3控制系统框图

 

根据称重式自动定量包装机的操作和控制要求,控制系统 选用西门子公司的SIMATIC S7-200系列PLC,此系列的PLC 具有结构紧凑、模块化、可扩展性强、指令集丰富等特点。所选 CPU的型号为CPU 226 AC/DC/REL,它提供24个数字量输入 和16个数字量输出,输入/输出接口电路均采用了光耦合电路, 对外界接口具有很强的适应性。并且2个RS485通讯/编程口, 具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。由于要 处理传感器的模拟量输入信号，所以扩展了一个EM235模拟 量处理模块，该模块具有4路模拟量输入。POP文本显示器对 整个系统进行过程监控显示以及参数设定等功能，可以通过 PPI协议和s7-200系列PLC的编程口或扩展通讯口直接通讯。

4控制系统软件设计

控制系统软件设计为各功能软件设计,包括显示功能、参数 设定功能、自动修正给料量功能、通讯功能等.

论文创新点：利用PLC和触摸屏组成控制系统，代替传统的 称重仪表控制，便于有效控制系统的开关量输入输出以及方便设 定和修改系统参数，提高包装机速度和精度的同时，节约成本。

前台数据扫描设置为1s,后台数据扫描设置为5s,并利用ADO 技术和SQL SERVER2000数据库管理技术对RSView32组态软 件的功能扩展来实现对所采集数据的存储。即:首先在监控系统 内部设置定时器1,其时钟周期为1秒,每秒向监测值存储数据 库MonitValueDB存储一次所采集到的被检测参数的瞬时值。 MonitValueDB数据库只存储30天的监测值，主要用于对水处 理过程的历史趋势描绘若超过30天，则自动把最前一天的数 据删除而将当前采集数据再存入。另，在监控系统内部创建 EVENT事件，并设置定时器2,将其ENVENT启动时间定制为 00:00, 00:20, 00:40, 01:00,01:20,01:40,…， 23:00, 23:20, 23: 40,。若定时器时间到，该EVENT事件立即启动，从MrnitVal- ueDB中获取将该EVENT事件发生前20分钟内系统所采集工 控参数的瞬时值并求平均，作为该被检测参数的有效值，再将 其全部存入平均值数据库AveValueDB,用于报表打印以及历史 资料查询，以作为生产决策的依据。其被监测参数的实时采集 与存储功能实现如图4所示。

 

3）    历史趋势描绘:根据监测值存储数据库MonitValueDB中 的存储数据,对各被检测参数的历史数据进行动态展示，以历 史曲线的形式动态描绘水处理工艺的历史运作过程。

4）    设备的启停操作与与备用状态判别:根据水处理系统的 实际运作情况,对3台海水提升泵、2台超重力脱氧机和7台注 水泵的启用与备用状态进行正确判别，并成功实现备用状态下 的设备不发生报警。

5）    报警信息显示与处理:在监控系统的主界面和各子系统 的子画面上均设有报警信息条，用于显示最近发生的报警信 息,包括发出报警信息的标识（Tag）所代表的仪器仪表工位号、 发生报警的日期与时间、报警时的瞬时值以及高低限位报警状 态;利用报警汇总表,操作人员可随时查看、备份并打印输出。 当有报警发生时，监控系统会根据报警的严重程度发出不同的 提示声音,用以提醒工作人员进行定位查看与检修,实现定位 故障排除。

对系统显示的报警信息以及为水处理工艺的改进而考虑的 报警限值的管理,也借助于RSView32的嵌入式语言VBA,以及 ADO远程数据访问和数据库管理技术来扩展实现，其程序类似 被检测数据的实时采集与周期性存储。报警信息以及报警限值 存入用数据库为AlertingDBo

6）    数据管理与维护：以ADO技术、数据库管理技术和网络 技术为技术支持，采用VB6.0软件编制了工控信息管理系统, 实现了对工控数据的添加、删除、修改、查询等数据管理与维护 操作，实现了有条件操作下的日报表、月报表以及年报表的自 动生成与打印。

4结论

对海洋平台水处理工艺实行DCS自动化集散控制，成功实 现了被监测参数的数据采集、远程传输以及过程控制，真正实现 了无人值班作业，在很大程度上降低了工作人员的劳动强度,改 善了工控现场的管理状况，有效避免了药剂浪费与设备损耗,提 高了水处理效率，降低了生产成本。根据油田生产年鉴的数据统 计对比显示，该DCS系统的使用可节约年生产成本190多万 元，项目经济效益达470多万元。

本文作者创新点:将ADO技术和数据库管理技术应用于平 台水处理工艺上位计算机监控系统的开发，扩展了 Rockwell RSView32的功能,改善了 Rockwell RSView32中自定义数据结 构的不合理性，很好的实现了对工控数据以及报警信息的实时 采集与周期性存储，方便了对工控数据以及报警信息的管理与 维护。该系统的长期高效运行,很好的证明了该创新点的切实 可行性。

 

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