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1、1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用1.11.1 概述概述 图图11.1 11.1 恒压加药装置示意图恒压加药装置示意图1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用1.21.2 控制原理控制原理 计算公式如式计算公式如式(11.1)(11.1)所示。所示。t t 式式(11.1)(11.1)其中为输出药剂体积量其中为输出药剂体积量(ml)(ml)，为药剂流量，为药剂流量(ml/s)(ml/s)，t t为为阀门打开时间阀门打开时间(s)(s)。根据流体力学原理，对于保持不变的管路和药液，将液位根据流体力学原理，对于保持不变的管路和药液，将液位h

2、2控制在一恒定值，体积流量控制在一恒定值，体积流量Q就是一恒定值。就是一恒定值。控制一定周期内加药电磁阀的动作时间控制一定周期内加药电磁阀的动作时间t，就可实现一定周期，就可实现一定周期内的药液量的控制。内的药液量的控制。1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用1.31.3 测控参数的确定测控参数的确定1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用1.41.4 控制系统的硬件配置控制系统的硬件配置1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用1.51.5 控制系统上位软件开发控制系统上位软件开发 选用组态王选用组态王6.536.

3、53作为上位监控软件。软件的开发步骤为：作为上位监控软件。软件的开发步骤为：1 1通讯设备配置通讯设备配置 SC09 SC09通信适配器连接通信适配器连接PLCPLC的编程口和计算机的的编程口和计算机的COM1COM1口，口，操作步骤为：操作步骤为：“设备设备”“”“COM1”COM1”“新建新建”“”“PLC”“PLC”“三三菱菱”“”“FX2”“FX2”“编程编程口口”设备名称设备名称FX2NPLC FX2NPLC 选择选择COM1 COM1 通信口通信口 设备指设备指定地址设为定地址设为0 0 图图11.3 11.3 组态王串行口参数设置组态王串行口参数设置1.5 控制系统上位软件开发控

4、制系统上位软件开发2 2监控画面的绘制监控画面的绘制 由组态软件的由组态软件的“文件文件”“”“画面画面”“”“新建新建”，创建创建“操作面板操作面板”画面和画面和“电磁阀标定画面。电磁阀标定画面。3监控变量的定义监控变量的定义 组态软件将变量分为实际变量（由外部设备得到数据）和内组态软件将变量分为实际变量（由外部设备得到数据）和内存变量两种，组态软件只对实际变量计算点数，而内存变量则不存变量两种，组态软件只对实际变量计算点数，而内存变量则不计入计入I/O通信点数。通信点数。为了节省组态软件的实际点数，预留一些点供今后扩展开发为了节省组态软件的实际点数，预留一些点供今后扩展开发使用，本例子对开

5、关量采用使用，本例子对开关量采用“数据打包数据打包”的方式，即将的方式，即将8个开关个开关量打包在量打包在1个字节变量内。当将打包变量从个字节变量内。当将打包变量从PLC传到计算机时，传到计算机时，需要在计算机进行解包；同样将在计算机打包的数据传到需要在计算机进行解包；同样将在计算机打包的数据传到PLC时，时，也需要在也需要在PLC进行解包。主要监控变量如表进行解包。主要监控变量如表1.2所示。所示。1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用1.61.6 数据打包技术方法介绍数据打包技术方法介绍 数据打包技术是利用数据打包技术是利用1 1个字节由个字节由8 8位组成、一

6、个长整形由位组成、一个长整形由4 4个个字节组成的规则，对开关量或模拟量数据进行打包、传送、解包字节组成的规则，对开关量或模拟量数据进行打包、传送、解包的可逆过程方法。的可逆过程方法。1.6 数据打包技术方法介绍数据打包技术方法介绍 本例的上位软件为组态王和下位机为本例的上位软件为组态王和下位机为FX2N PLCFX2N PLC，将，将M0M0M7M7打打包到包到D10D10，在，在PLCPLC的编程如图的编程如图11.511.5所示。所示。在上位软件对位打包数据进行操作时，采用在上位软件对位打包数据进行操作时，采用 函数函数 BitBit(变量名，位变量名，位)获取位状态；获取位状态；函数函

7、数 BitSetBitSet(变量名，位，变量名，位，0 0或或1)1)对位进行设置。对位进行设置。图图11.5 11.5 位数据打包的位数据打包的PLCPLC编程编程1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用1.71.7 控制编程控制编程 1 1恒压控制子程序恒压控制子程序 药剂恒压箱的液位检测计算公式为。药剂恒压箱的液位检测计算公式为。h=h=p/gdp/gd 式式(11.3)(11.3)式式(11.3)(11.3)作为一个子程序进行编程。作为一个子程序进行编程。入口地址：入口地址：D150D150：压力变送器采样值：压力变送器采样值,整型数；整型数；D152D15

8、2：压力变送器量程上限；：压力变送器量程上限；D154D154：药剂密度；：药剂密度；出口地址：出口地址：D156D156：恒压箱液位值，浮点数；：恒压箱液位值，浮点数；动态地址：动态地址：D170D170D179D179：计算过程用，浮点数；：计算过程用，浮点数；1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用图图11.6 11.6 液位计算子程序液位计算子程序1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用 2 2液位控制子程序液位控制子程序 入口地址：入口地址：D160D160：恒压箱液位实测值，浮点数；：恒压箱液位实测值，浮点数；D162D162：液

9、位给定值，单位：液位给定值，单位mmmm，浮点数；，浮点数；D164D164：液位控制允许波动范围，单位：液位控制允许波动范围，单位mmmm，浮点数；浮点数；M100M100：加药电磁阀开关：加药电磁阀开关,1,1为打开。为打开。出口地址：出口地址：M101M101：恒压电磁阀控制。：恒压电磁阀控制。M102M102：控制回路故障报警：控制回路故障报警 动态地址：动态地址：D170D170D179D179：计算过程用，浮点数；：计算过程用，浮点数；M110M110M119M119：计算过程用，开关量；：计算过程用，开关量；1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用图图1

10、1.7 11.7 液位控制子程序液位控制子程序1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用3 3加药量控制子程序加药量控制子程序 入口地址：入口地址：D140D140：加药流量给定值，浮点数；：加药流量给定值，浮点数；D142D142：药剂流量系数，浮点数；：药剂流量系数，浮点数；D144D144：电磁阀动作周期：电磁阀动作周期(s)(s)，浮点数；，浮点数；出口地址：出口地址：D146D146：本次动作周期电磁阀打开的时间，整型。：本次动作周期电磁阀打开的时间，整型。动态地址：动态地址：D170D170D179D179：计算过程用，浮点数；：计算过程用，浮点数；M110

11、M110M119M119：计算过程用，开关量；：计算过程用，开关量；加药量控制计算公式：加药量控制计算公式：T=QT/60k T=QT/60k Q Q为加药流量给定值为加药流量给定值(ml/min)(ml/min)；T T为电磁阀动作周期；为电磁阀动作周期；k k为药为药剂流量系数剂流量系数(ml/s)(ml/s)。1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用图图11.8 11.8 加药时间计算子程序加药时间计算子程序1 1 PLC PLC在数控加药系统中的应用在数控加药系统中的应用11.1.8 加药控制系统监控画面加药控制系统监控画面 操作面板用于各加药控制点加药量的设

12、定、电磁阀开关选择；操作面板用于各加药控制点加药量的设定、电磁阀开关选择；电磁阀标定画面用于对各电磁阀进行标定。电磁阀标定画面用于对各电磁阀进行标定。图图11.9 加药控制系统操作面板画面加药控制系统操作面板画面 图图11.10 加药控制系统电磁阀标定画面加药控制系统电磁阀标定画面2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2.12.1 电子皮带秤的组成电子皮带秤的组成 图图11.11 11.11 电子皮带秤结构图电子皮带秤结构图图图11.12 11.12 电子皮带称安装示意图电子皮带称安装示意图2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2.22.

13、2 分布式电子皮带秤的硬件配置分布式电子皮带秤的硬件配置2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2.3 2.3 检测原理检测原理 1 1、皮带速度计算与标定、皮带速度计算与标定 （1 1）皮带速度的计算）皮带速度的计算 皮带速度计算公式为式为：皮带速度计算公式为式为：V=KV=KV VN NV V/t /t 式（式（11.511.5）V V为皮带速度为皮带速度(m/sm/s)；K KV V为速度系数为速度系数(m)(m)；t t为脉冲计算时间为脉冲计算时间(s)(s)；N NV V为为t t时间内的脉冲数。时间内的脉冲数。（2 2）速度系数）速度系数K KV V的标定

14、的标定 速度系数速度系数KVKV一般以实测值进行标定，标定方法为：让皮带一般以实测值进行标定，标定方法为：让皮带空转空转1 13 3周，记录运行时间内的皮带走过的长度周，记录运行时间内的皮带走过的长度L L和累计脉和累计脉冲数冲数N NV V,则速度系数的计算公式为则速度系数的计算公式为:K KV V=L/N=L/NV V 式（式（11.611.6）2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2 2、皮带物料流量的计算与标定、皮带物料流量的计算与标定 （1 1）皮带物料流量的计算）皮带物料流量的计算 空皮带运行时，空皮带运行时，PLCPLC得到的重量信号采样值为得到的重量

15、信号采样值为N0N0；当皮带；当皮带有物料通过时，有物料通过时，PLCPLC得到的重量信号采样值为得到的重量信号采样值为N,N,则瞬时物料流则瞬时物料流量的计算公式为：量的计算公式为：物料流量累计值物料流量累计值Q QT T的计算公式为：的计算公式为：2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用（2 2）重量系数）重量系数KWKW的标定的标定 对于瞬时物料流量计算公式（对于瞬时物料流量计算公式（11.711.7），），N N和和N0N0可以通过可以通过PLCPLC采样得到，而重量系数采样得到，而重量系数K KW W则需要标定获得。则需要标定获得。重量系数重量系数K KW

16、W一般采用实物对照法，即由单位时间内通过的一般采用实物对照法，即由单位时间内通过的累积量累积量Q Q实与显示的累积量实与显示的累积量Q Q显进行比较计算，从而得到实际的显进行比较计算，从而得到实际的重量系数。其计算公式为式（重量系数。其计算公式为式（11.911.9）。）。2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2.42.4 计算编程计算编程 1 1重力信号采样重力信号采样 1#1#4#4#电子皮带秤的重力输入信号分别接入电子皮带秤的重力输入信号分别接入CH1CH1CH4CH4通道，通道，输入信号为输入信号为4-20mA4-20mA。采样值为。采样值为100100个数

17、据的平均值，采样值放在个数据的平均值，采样值放在寄存器寄存器D11D11D14D14中。编程如图中。编程如图11.1411.14所示。所示。图图11.14 11.14 重力信号采样编程重力信号采样编程2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2 2脉冲信号累计脉冲信号累计 1#1#4#4#电子皮带秤的脉冲信号分别接入电子皮带秤的脉冲信号分别接入X0X0X3X3端子。脉冲数端子。脉冲数放在寄存器放在寄存器D21D21D24D24中。编程如图中。编程如图11.1511.15所示。所示。图图11.15 11.15 采用中断方式对测速器脉冲计数子程序采用中断方式对测速器脉冲计数

18、子程序2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用3 3皮带速度和物料流量计算子程序皮带速度和物料流量计算子程序 入口地址：入口地址：D100D100：速度系数，浮点数，单位为速度系数，浮点数，单位为m m；D102:D102:流量系数：浮点数，单位为流量系数：浮点数，单位为kg.skg.s；D104D104：皮带速度脉冲计数值，浮点数皮带速度脉冲计数值，浮点数D106:D106:重量零点采样值：浮点数；重量零点采样值：浮点数；D108D108：重量实时采样值，浮点数；重量实时采样值，浮点数；D110:D110:累计物料量：浮点数，单位为累计物料量：浮点数，单位为t t。

19、出口地址：出口地址：D120:D120:累计物料量：浮点数，单位为累计物料量：浮点数，单位为t t。D122:D122:皮带速度，浮点数，单位为皮带速度，浮点数，单位为m/sm/s；D124:D124:物料流量，浮点数，单位为物料流量，浮点数，单位为t/ht/h；M11:M11:皮带速度脉冲计数值清零标志皮带速度脉冲计数值清零标志 动态地址：动态地址：D130D130D142:D142:计算用计算用 2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用图图11.16 11.16 电子皮带秤计算子程序电子皮带秤计算子

20、程序2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用4 4四台电子皮带秤计算中断程序四台电子皮带秤计算中断程序2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用 下面为下面为1#1#皮带秤的计算中断程序的编写。皮带秤的计算中断程序的编写。图图11.17 11.17 皮带秤参数计算中断程序皮带秤参数计算中断程序2 2 PLC在分布式电子皮带秤中的应用在分布式电子皮带秤中的应用2.52.5 监控画面设计监控画面设计 各台皮带秤的数据需要在计算机上进行显示，同时需要通各台皮带秤的数据需要在计算机上进行显示，同时需要通过监控画面对各台皮带秤进行校准和对数据进行记录和检索。过监控画面对各台皮带秤进行校准和对数据进行记录和检索。图图11.18 11.18 皮带秤的监控画面皮带秤的监控画面