1引言

近年来，随着PLC和自动控制技术的飞速发展，液体材料陆续对许多工厂进行了自动化配料改造，以实现底层数据采集和二级系统。其中建设了一个数据采集监控配料系统，不仅能如实反映液体车间的油漆生产的情况，而且能实现按反应釜进行自动数据采集，自动记录下反应釜批号、反应罐号、配料罐名称、加料时间、加料重量等信息。本文将对自动投料系统的构成，从以下几个方面进行详述。

2.配料硬件组成以及功能需求

2.1硬件组成简介

本配料系统采用的PLC是西门子S7-300，配有类似于一个小型的DCS系统，包括数字量输出／数字量输入各俩块，模拟量俩块，以太网模块和电源模块和CPU315模块等。上位机是一台工控机，可实现监视管理，并能把采集到的数据自动传递给服务器，下层通过PLC完成自动配料计算，并可实现报警控制。S7-300PLC功能强大，运行稳定，可以满足大规模配料的要求。

自动配料机由一套S7-300PLC、一台工控机（画面监视）和一台数据采集服务器组成。其中，工控机（监视机画面）与PLC之间采用以太网进行连结，并通过以太网总线把数据发送到车间的服务器上。

电子秤的量程范围为0～3000公斤，输出信号为4～20MA，由于现场环境恶劣，所以采用了信号隔离器，以确保输入到PLC信号的稳定。

现场控制电动机的变频器（安川），速度设置为二级，一级采用工频50HZ-1400r/min，二级设定25HZ-700r/min。用PLC控制二级速度。

2.2功能需求简介

1)按反应釜进行数据采集，记录反应釜批号，料斗号，名称，加料时间，加料重量等信息。

2)按倒液体信号进行反应釜批号的自动累加，及时进行人工确认。

3)数据库存放到配料数据库中，可以按反应釜，按日，按班，按月等要求进行数据统计和汇总工作。

4)在采集一个反应罐当中，记录出液体时间，进料时间等信息并生成报表。

3.配料软件功能的实现

3.1PLC编程配料软件

（1）本配料软件采用西门子自带编程软件（STEP7V5.2）进行编程，在整个PLC程序中通过组织块OB1、功能块FB1、功能FC10、数据块DB10等来实现上料控制和数据记录的目的。

（2）为顺利实现数据采集，主要采用的方法有：

通过控制现场搅拌计量罐电机的接触器来判断目前哪个计量罐在加料；

通过控制现场反应釜的行程开关来判断是否反应釜在加料；

通过数据的变化，来计算并记录加入数据；

通过S7-300PLC内部功能块FC10的加减乘除运算，来准确记录各个反应罐每次加入的重量；

通过S7-300PLC内部功能块FC10的运算，再将运算结果保存在S7-300PLC内，由DB10数据块的数据和人工界面相联接，并将数据传输到VB的画面上；

为保证每反应釜液体PLC内数据的刷新，S7-300PLC程序取电反应釜倒液体结束快回信号，为清除DB10数据块内上一反应釜的数据，把这一反应釜的数据保存到称重配料系统数据库；

加料时间的记录。S7-300PLC在现场反应罐电机搅拌的瞬间，取一数字量信号，通过标准功能块的运用，记录下开始加料的时间。

（3）自动配料部分：假设操作工在人机画面发送500公斤数据到PLC中，其中50公斤为精配料（为经验数据）：

电子秤上的数据＜0～（500-50）＞公斤时，进行快速配料（工频50HZ）。通过数字量来设置变频器。

电子称上的数据＜（500-50）～500＞公斤时，进行精细配料（工频25HZ）。通过数字量来设置变频器。

3.2OPC；DCOM

（1）服务器系统软件采用西门子软件自带的OPCSERVER，通过一系列硬件配置下载到PLC中。

（2）客户端（工控机）通过DCOM来访问OPCSERVER中的点。

（3）OPC是用于过程控制的OLE的简称，称重配料系统是基于DCOM技术的一种开放试系统接口标准。设备与不同PLC供应商的应用程序之间所进行的数据交换可通过一个接口进行。OPC是连接现场总线信号与监控系统软件的桥梁，有了系统做为通用接口，就可以把现场信号与上位监控，人机界面软件方便链结起来，还可以把配料系统与PC机的某些通用开发平台和应用配料软件平台链结起来，像VisualBasic，Delphi，VisualC++等。

3.3上位机系统软件

上位机系统软件采用MicrosoftVisuaLBasic进行编程，该语言被广泛应用于各种配料系统软件的开发，具有以下优点：

（1）COM（分布组件对象管理）提供了最完备和高效的Windows基础类库，可提供对Widows自动配料系统平台上所需要的全方位的支持；

（2）是基于组件设计和可视化的开发环境；

（3）语言简单，开发容易；

（4）对数据查询提供了极其方便的控件，可通过ODBC访问来实现与Oracle称重配料系统数据库的接口；

（5）通过OPC接口的初始化来访问PLC中的点。

4配料据库和报表

配料数据库是整个管理信息系统的核心。数据的分析计算都是在数据库中完成的，包括数据存储、数据查询、统计报表等。因此数据库的安全性和稳定性是十分重要的。本数据库采用的是甲骨文公司的数据库----Oracle。数据的记录都是根据上升沿信号来的，信号一到就保存到数据库里。记录时间，数量等一些信息。而报表采用Oracle公司自带的报表开发工具Report6i来作的。

5、结束语

OPC技术由于数据交互能力快，已逐步代替Ifix、Intouch等昂贵的组态配料软件，成为工业配料系统应用的主流。