基于S7300及Wiccflexible的粉状助剂称量系统应用

　　1 引 言

　　目前，毛纺企业在生产过程中对大剂量助剂称量主要是人为称量，有些企业甚至直接使用包装的标定重量。某毛纺织企业为了适应在染整过程中基于中央控制的自动称量和输送大剂量助剂需要，解决人为称量时称量误差难于控制、工人劳动负荷大矛盾，并且最大程度避免某些助剂对人体的伤害，所采用的粉状助剂称量系统还具备和上位机通讯、接受来自上位机的称量任务(含称量的物料种类等信息)，并将称量结果反馈给上位机的功能。本系统可称量两种大剂量物料。为提高生产效率，每种物料可在两个称量工位进行称量。

　　2控制要求

　　本系统中物料供给使用的是进料螺旋，螺旋使用变频器通过变频电机拖动，系统根据目前称量的重量和目标重量来控制电机的运行速度和启停。当称重量到达目标重量允许的误差时，螺旋停止送料。称量的目标重量可以是通过 Profibus-DP 来自上位机的任务呼叫，也可以是来自触摸屏的直接输入重量。

　　3 系统硬件设计

　　系统的硬件配置需要在完成控制功能的前提下，充分考虑相关系统的配置(如通讯是否方便、所选硬件的可靠性和互换性等)。本系统需要接受来自 4 个工位的称量数据，需要与触摸屏通讯，需要与上位机 PLC 通讯，需要对变频器进行多段速控制。

　　根据生产线中基本使用的是 Siemens 系列的控制器，决定采用 S7_300 系列的 PLC。通讯方式有 MPI、Profibus-DP、Ethernet 可供选择，综合考虑各种因素，决定使用 S7-300-2DP，X1 为 MPI 通讯接口与触摸屏进行通讯，X2 位 DP 接口与上位机进行 Profibus-DP 通讯，CPU 自带的模拟量通道可接受来自重量传感器的称重信息。系统配置图如图 1 所示。

　　4 系统软件设计

　　控制系统的软件包括上位机和下位机软件设计两部分，下位机 PLC 的组态编程通过 Step7V5.4 实现，上位机触摸屏编程通过 Wincc flexible 2008 实现。

　　4.1 下位机软件设计

　　系统软件在代码编写中要充分考虑重要通讯数据的可靠性，因此在与上位机进行通讯时对称量数据的重量、称量结果的上传数据是否到位的信息进行相互确认。

　　这样，系统接受到称量任务后，根据目标重量进行称量，当称量的结果超出允许误差时，系统发出报警信息，通知中控监视人员，进行相应的处理。

　　系统称量的结果无误，将称量的实际结果发送给上位机，上位机对数据进行存档记录，作为工艺修订的参考依据。

　　4.2 上位机软件设计

　　西门子设备基于 Windows CE 系统开发，并有着很好的灵活性、工厂适应性、高性能、开放性和可扩展性等特征。