1引言

传统的磁粉生产线采用的是继电器控制系统，自动化程度低，可靠性差，维护难度大，已满足不了用户需求。本文中采用三蓉PLC和MOVICON组态软件组成控制系统，使得整条生产线实现自动控制及终端监控保护，提高了关键工艺的生产精度，降低了工人劳动强度提高了生产效率。

2生产线工艺流程简介

磁粉生产时需要根据不同的牌号选择组分，然后依次进行分散砂磨搅拌、烧和筛选等工艺得到最终的成品颗粒。其中最关键的工艺部分为配料工艺和嫩烧工艺。

为实现进料，并进料量大小根据生产要求连续可调，采取定量进料装置。配料工艺流程如下：按下PC机上配料启动按钮，系统首先检测各原料仓的料位均非低料位，选择氧化铁料仓或备用仓，然后等待分散机的请求配料信号，否则，不启动配料秤。当配料秤的启动条件满足后，系统按PC机预先设定好的大加水、氧化锰、氧化锌、氧化铁、小加水的配比重量进行称量，配比重量可以在F800配料仪表上进行任意更改)。

烧工序则对预烧反应所需的温度、压力及气氛要求，采取温度、压力控制装置且可实现自动调节，从而更适合于高性能铁氧体的湿法预烧。

3控制系统简介

磁粉自动配料系统采用三萎CCLINK现场总线控制，在中央控制室设有各工艺段主控制柜及中央操作台，在中央操作台上装有两台PC机及各种反应现场温度、压力及重量的仪表，其中一台PC机作为整个制粉线的监控，现场装有四个摄像头监视生产设备运行情况，另一台PC机作为制粉线配料控制系统上位机，采用MOVICON监控软件，监控制粉线各生产设备运行状态包括手动、自动、停止、急停等状态。在各工艺段装有现场小控制箱，箱体面板上有简单操作按钮及指示灯，内有CCLINKI/O模块，与现场控制电磁阀、位置开关、料位计、按钮等相连。中央控制室PLC与各现场CCLINK模块组成CCLINK现场总线控制。

4PLC系统

4.1硬件配置

三菱Q系列PLC是模块化的PLC系统满足大中规模系统要求，为适应各种自动化控制任务，模块可自由扩展。本配料机采用的CPU为三菱Q06H。为满足分析统计生产线检测和控制对象的功能要求，整个系统需要一块以太网模块QJ71E71-100、四块CCLINK远程通讯模块QJ61BT11N、四块模拟量输人输出模块Q68ADI、七块输入模块QX40、九块输出模块QY10和19块CCLINK现场输人输出模块。图2为硬件组态。

4.2程序设计

PLC系统主要任务是完成生产线设备的手动、自动逻辑控制。采用LAD梯形图模块化编程，程序可读性强。根据工艺要求设置了9个程序块：配料程序块、分散1程序块、预烧程序块、分散2程序块、搅拌1程序块、搅拌2程序块、红喷程序块、成品程序块和数据传输程序块。配料工艺是整个生产线的核心工艺，以下简单介绍PLC系统在配料工艺中的应用：

1)按下PC机上配料启动按钮后，系统首先检测各原料仓的料位均非低料位，在画面上选择氧化铁料仓和备用仓的选通情况，然后等待分散机的请求配料信号，有一个条件不满足，就不启动配料秤。如图3：

2)当配料秤的启动条件满足后，系统按工艺流程设定好的大加水、氧化、氧化锌、氧化铁、小加水的配比重量进行秤量。配比重量可以在F800配料仪表上进行任意更改)。

3)秤量的工作过程为：启动配料仪表，仪表首先置0。先秤大加水，大加水阀打开，达到设定值自动关闭。再秤氧化锰，仪表输出粗加料SP1和细加料SP2两个信号，使螺旋和振动料斗同时运行，另外螺旋给料机压缩空气破拱也开始工作，螺旋给料机通过变频器工作为高速给料(Y1BD)当秤量至细加料时，粗加料信号结束，螺旋给料机通过变频器改为低速运行(Y1BE)，同时振动料斗停止，当螺旋给料机运行直至重量与设定值一致，仪表输出氧化铁秤完信号，在粗加料的过程中，排料秤高速搅拌，等细加料的时候，配料秤低速搅拌。延时5秒后，再次将仪表置0。

4）依次进行氧化锌、氧化铁的秤量。然后开始高速搅拌15分钟(时间可以通过MOVICON画面进行设置)，搅拌完成后打开排料阀，排料时间为2分钟(图5)然后开始小加水，秤量完成后开始小搅拌，搅挫时间到后打开排料阀，排料时间进行氧化锌、氧化铁的秤量。秤量完成后开始高速搅拌15分钟，搅拌完成后打开排料阀，排料时间为4分钟。全部秤完后，输出一个秤量完成信号。标志着一次秤量结束，同时进行秤量计数加1等记数为2的时候，启动高速分散程序块。

5监控系统

5.1监控软件

MOVICON是新一代自动化监控软件，由意大利著名自动化软件供应商PROGEA公司开发。该公司自1990年开始开发基于Microsoft?Windows平台的自动化监控软件，软件以简单易用、稳定可靠著称。根据工艺要求该生产线控制系统设计十个人机功能画面，直接对现场设备的运行状态进行实时监控及报警、设置、管理工艺参数。

5.2工控机

由于MOVICON是基于Microsoft?Windows平台开发的招待会监控软件，所以工控机采用普通的PC机，安装程序采用Windows2000系统。MOVICON运行时将检查用户的授权，授权的硬件为USB加密狗。

5.3建立MOVICON与PLC的通讯

1)PLC通讯设置

用PLC编程软件GX-DEVELOPER设置PLC网络参数：

操作设置(operationalsetting)中的IP地址设置；

在开放设置中进行端口设置，端口2000，2001为16进制，而在MOVICON通讯设置中需要填写10进制值，2000，2001对应的10进制为8192，8193。

2)MOVICON的设置

先添加通讯驱动：Mitsubishi-MelsecQTCP，然后打开该驱动属性窗口，在其stations属性组中，按“Add”按钮增加站定义，通常一个站定义对应一个PLC，可以定义多个站定义多个PLC。

5.4建立MOVICON变量

1)点击变量属性窗口的动态属性项的右边的省略号，打开变量浏览器。在变量浏览器窗口中选择通讯驱动，双击通讯窗口中已定义的Melsec-QTCP打开任务属性窗口，选择上面定义的站AA，以及需关联的PLC。

2)直接在变量属性窗口中的动态属性项中填写。

5.5建立监控画面

MOVICON开发系统提供了丰富的图形对象和动画连接类型，如命令语言连接、模拟值输出连接、属性变化连接、闪烁、旋转连接等.通过对画面中图形对象的动画连接及命令语言程序，实现画面监控系统和生产现场数据的同步动态变化。

5.6启动工控机系统后自动运行MOVICON软件设置

将MOVICON软件安装生成的MOVICON.exe运行系统快捷方式拷贝到“系统开始一程序一一启动”中，这样工控机一启动就自动运行MOVICON。以上工作完成后，经过组态外部的I/O、温度、重量、压力等现场数据就能实时传递给监控系统并进行生产过程控制。

结束语

该投料系统一经运用，降低了生产流程中的关键工艺难度提高了工作效率、产品产能及合格率，从根本上提高了磁粉生产线的自动化程度，在用户处使用3年，效果良好。