基于PLC+嵌入式系统的非连续累计秤控制系统

　　引言

　　济南金钟电子衡器股份有限公司 (以下简称金钟公司) 的非连续累计秤在大宗物料计量中，特别应用在大豆、玉米、小麦等粮食作物的计量方面，是用户值得信赖的贸易结算设备。金钟公司的非连续累计秤产品在粮食行业中特别是在粮库项目上，有过骄人的业绩，市场占有率在 90%以上。金钟公司主要是与摩伦公司合作，合作方式是非连续累计秤机械部分配件国内生产，电气控制部分配件全部进口。随着国内市场竞争者的加速发展和用户需求量的增加，非连续累计秤的总体成本下降。在与摩伦公司合作开发产品的基础上，通过消化吸收其电气控制的优点，总结用户在使用中提出的维护建议，结合用户常用的功能特点，金钟公司开发出具有自主知识产权的非连续累计秤电气控制系统。

　　金钟的新产品非连续累计秤控制系统，采用PLC+ 嵌入式系统实现，操作方便，维护简单 。2008 年初，在东北的某合作单位，依据国家非连续累计秤 (QB/T 1078- 2004) 标准，进行长期大量物料试验、模拟试验、性能试验、量程稳定度试验等。试验结果表明，配置国产化电气控制系统的散料秤整机系统达到国家标准要求，满足用户的使用要求。经过近两年的运行，该系统在稳定性、可靠性上达到了同类进口产品水平。

　　一、非连续累计秤控制系统组成

　　由嵌入式系统、PLC(S7- 200)、计算机组成，如图 1 所示：

　　1.1 PLC

　　西门子 S7- 200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7- 200 系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能，具有极高的性价比，可以使用自由口通讯功能把 S7- 200CPU 连接到许多能够和 RS- 232标准兼容的设备。

　　S7- 200控制散料秤的输入信号，如表 1 所示：

　　使用 S7- 200 控制散料秤的实时 IO 信号，保证底层硬件架构的稳定性。S7- 200控制散料秤的输出信号，如表 2 所示：

　　使用 S7- 200 自由口通讯功能远距离与嵌入式系统进行通讯，交换控制指令。

　　1.2嵌入式系统：

　　(1) 硬件组成，如表 3 所示：

　　(2) 软件组成。如表 4 所示：

　　硬件适用于恶劣的工业环境，主板无风扇设计，提供长期稳定可靠运行的硬件平台。彩色画面，直观反应现场的动态变化。

　　操作系统 WINXP EMBD 适于嵌入式系统，系统剪裁到最小内核，实时性强，能够长时间稳定可靠运行，适用于大批量长时间的散料计量控制过程。VC 开发的控制系统适用于底层硬件通讯，能够保证系统长时间稳定可靠运行，人机界面能够满足目前的操作员使用要求及企业级网络化管理需要。