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| 油墨料斗秤稱重系統(tǒng)在卸料中的應(yīng)用 | 2020-01-13 |
| 摘要：介紹了稱重模塊通過ModbusRTu協(xié)議作為從站與PC主站通訊的方法，通過稱重模塊對電子秤的信號中轉(zhuǎn)，用VB6．0編寫的料斗秤計量軟件實現(xiàn)了對稱重模塊及電子秤的信號交換，開發(fā)了油墨大宗原料料斗秤檢斤計量稱重系統(tǒng)并得到有效應(yīng)用。 引言 目前，化工企業(yè)油墨運輸?shù)拇笞谠牧隙际遣捎脵z尺的方式進行計量，但由于種種原因，經(jīng)常導(dǎo)致檢尺計量數(shù)據(jù)偏差大，買賣雙方矛盾重重。為了解決匕述問題，料斗秤采用將原料通過卸料皮帶運至陸域后采用靜態(tài)料斗計量，實現(xiàn)檢斤計量，準確計量后，通過皮帶轉(zhuǎn)運至原料堆場。計量數(shù)據(jù)及時傳給公司計量管理稱重系統(tǒng)，為公司原料管理部門提供實時、準確、完整的油墨原料計量數(shù)據(jù)。 1稱重系統(tǒng)功能 油墨大宗原料通過201樹脂、202樹脂、203樹脂、204樹脂、205樹脂、206-1樹脂、206-2樹脂、反應(yīng)罐將原料轉(zhuǎn)運進計量罐A，當倉A達到預(yù)設(shè)稱量條件，稱重系統(tǒng)驅(qū)動反應(yīng)罐移動到B計量罐上裝料，此時，A計量罐計量，A倉計量完畢，打開液壓閘門，原料通過206-3樹脂、206-4樹脂、207樹脂轉(zhuǎn)運至后方堆場，A計量罐卸料完畢，關(guān)閉液壓閘門；當倉B達到預(yù)設(shè)稱量條件，稱重系統(tǒng)驅(qū)動反應(yīng)罐移動到A計量罐裝料，此時，B計量罐計量，B倉計量完畢，打開液壓閘門放料，原料通過206-3樹脂、206__4樹脂、207樹脂轉(zhuǎn)運至后方堆場，B計量罐卸料完畢，關(guān)閉液壓閘門。如此循環(huán)，實現(xiàn)油墨大宗原料的檢斤計量，同時保證化工廠油墨大宗原料的有序卸載。計量工藝流程如圖1所示 2料斗秤稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 根據(jù)-卸載工藝需求以及料斗秤計量需求，化工廠基礎(chǔ)控制稱重系統(tǒng)使用西門子防爆，控制化工廠卸料料線的啟停、反應(yīng)罐在計量罐上的位置檢測等。料線啟停等操作由基礎(chǔ)自動化操作站完成。s7—300PLC檢測信號(如卸料小車位置檢測、料線運行狀態(tài)等)實時通過Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)傳給稱重模塊稱重系統(tǒng)。稱重模塊、A、B、串口服務(wù)器等組成RS485總線計量網(wǎng)絡(luò)，計量操作站中的上位機軟件不斷讀取A、B、稱重模塊中的數(shù)據(jù)，通過邏輯判斷完成稱量，稱重模塊驅(qū)動計量罐下液壓閘門的打開或關(guān)閉，將計量罐中的原料排出，同時將計量信息(如料倉內(nèi)物料重量、料倉是否具備裝料條件等)通過稱重模塊傳給s7_300PLC稱重系統(tǒng)，通過邏輯判斷實現(xiàn)防爆電子秤對反應(yīng)罐的驅(qū)動控制。計量罐A和計量罐B的靜態(tài)稱量由計量操作站完成。 防爆地磅支持ModbUSRTU協(xié)議，A和B支持RS485接口通訊，計量軟件采用VB6．0開發(fā)，主要借助VB開發(fā)平臺下的MSComm、Timer控件來實現(xiàn)與稱重模塊、A、重儀表B的串行通訊。使用串口服務(wù)器完成RS485／RS232的轉(zhuǎn)換，同時在上位機中完成端口映射，i-NJt~站中實際使用了COM1、COM2、COM3三個串口，分別與稱重模塊、A、B通訊。 計量操作站一用一備，計量數(shù)據(jù)保存在本地服務(wù)器的同時將數(shù)據(jù)傳給公司計量管理稱重系統(tǒng)，為稱重系統(tǒng)連續(xù)運行及數(shù)據(jù)的可靠性提供了保障。稱重系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。 3料斗秤稱重系統(tǒng)功能的實現(xiàn) 3．1防爆電子秤和稱重顯示器通訊 稱重系統(tǒng)中使用防爆電子秤完成基礎(chǔ)自動化控制(如卸料料線的啟停、計量罐上反應(yīng)罐的位置檢測、公輔稱重系統(tǒng)的控制等)，其中如料線運行狀態(tài)信號、反應(yīng)罐位置信號等均要傳給稱重模塊稱重系統(tǒng)；由計量上位機發(fā)給稱重模塊計量完成信號、液壓閘門打開／關(guān)閉信號等要傳給s7—300PLC稱重系統(tǒng)。 稱重模塊稱重系統(tǒng)配置EM277通訊模塊，與S7—300PLC通過Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)連接，在防爆電子秤編程軟件中安裝EM277GSD文件，將配有EM277模塊的稱重模塊組態(tài)在防爆電子秤硬件稱重系統(tǒng)中，完成地址映射，實現(xiàn)防爆電子秤和稱重模塊的通訊。 3．2計量上位機軟件與稱重模塊、A、B通訊 計量稱重系統(tǒng)中計量操作站、稱重模塊、A、B組成RS485總線網(wǎng)絡(luò)，采用ModbusRTU協(xié)議。ModbusRTU協(xié)議采用主從工作方式，允許一臺主機和多臺從機通信，每臺從機地址由用戶設(shè)定，地址范圍為1--255。計量操作站作為主站，稱重模塊、A及B作為從站。$7-200CPU上的通訊口Poa0通過指令庫支持ModbusRTU從站模式。 Modbus通訊協(xié)議規(guī)范：起始符+設(shè)備地址+功能代碼+數(shù)據(jù)+校驗和+結(jié)束符。對稱重模塊來說，其中“功能代碼”表明了該命令要執(zhí)行什么功能，如0l碼讀取單個／多個線圈(離散量輸出點)狀態(tài)，03碼讀取付多個保持寄存器，返回V存儲區(qū)的狀態(tài)等。“校效和”在整個規(guī)范中非常重要。我們知道，RS232通訊格式里的奇偶校驗方式并不能保證每個字符都正確，所以需要把所有字符的值按照某種規(guī)律計算，計算得到的字符(校驗和)傳給接收方，接收時再把接收到的字符的值按照某種規(guī)律計算，得到的字符與發(fā)送方傳送過來的校驗和字符比較，如果相等，就算接收正確了。 3．2．1稱重模塊作為從站與計量操作站通訊 稱重顯示器的CPU上的通訊口P0rt0通過指令庫支持ModbusRTU從站模式。稱重模塊ModbusRTU從站協(xié)議是通過調(diào)用指令庫中的兩個功能塊實和初始化或禁止Modbus通訊。MBUS_SLAVE功能塊被用于為Modbus主設(shè)備發(fā)出的查詢服務(wù)，并且必須在每次掃描時執(zhí)行，以便允許該指令檢查和響應(yīng)Modbus主設(shè)備查詢。兩個功能塊圖如圖3?，F(xiàn)的，兩個功能塊分別是MBUS—INIT和MBUSSLAVE。MBUS_INIT功能塊被用于啟用在稱重模塊與計量操作站通訊之前，根據(jù)主站的通訊參數(shù)進行初始化設(shè)置，MBUS—INIT功能塊通訊格式設(shè)置如下：Mode為1，表示為Modbus協(xié)議；Addr從站地址為1；Baud波特率為19200；Pafity為2是偶校驗；MaxlQ表示讀取輸入輸出數(shù)字量的點數(shù)；MaxAI表示讀取模擬量的點數(shù)；MaxHold和HoldStart結(jié)合使用可以讀取V存儲區(qū)數(shù)據(jù)，設(shè)置開始讀取地址以及讀取數(shù)量。完成MBUS_INIT功能塊參數(shù)的設(shè)置，然后通過調(diào)用MBUS_SLAVE功能塊響應(yīng)主機查詢信息。 3．2．2計量操作站作為主站與PLC通訊 計量軟件采用VB6．0編程，VB6．0與Windows稱重系統(tǒng)有著非常的接口，VB6．0提供了—個非常方便的通信控件MSComm。應(yīng)用程序嵌入MSComm控件。通過MSComm控件提供的事件驅(qū)動或查詢方式來進行串行通信管理。稱重模塊、A、B分別接人串口服務(wù)器后，實現(xiàn)RS485／RS232的轉(zhuǎn)換，通過串口映射，計算機中使用COMI、COM2、COM3分別對應(yīng)稱重模塊、A、B，分別對3個串口進行編寫通訊程序。 (1)通訊口初始化編程 (2)計量操作站中數(shù)據(jù)處理程序MSComm控件處理通訊方式有兩種：事件驅(qū)動方式和查詢方式。本稱重系統(tǒng)采用事件驅(qū)動方式。在串口緩沖區(qū)接受到字符時觸發(fā)OnComm事件捕獲并處理通信事件。程序通過Rthreshold屙陛值來實現(xiàn)觸發(fā)On—Comm事件來處理稱重模塊發(fā)送來的從站響應(yīng)信息。部分程序如下。定義整數(shù)讀取接收緩沖區(qū)變量定義字節(jié)型數(shù)組變量判斷讀取長度定義長整型數(shù)據(jù)用于校驗計算定義字節(jié)型數(shù)組變量DimiAsInteger定義整數(shù)的屙l生返回的值為時是發(fā)生了接收事件讀取接收緩沖區(qū)內(nèi)容將緩沖區(qū)內(nèi)容賦值給數(shù)組變量。返回一個Long型數(shù)據(jù)，其值為的數(shù)維組可用的下標Forj=0TogetData_len將讀取的字節(jié)變換為字符，2)將獲取到的數(shù)組變量依次轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)，每個字節(jié)補齊后取2位組合成一個十六進制數(shù)字符串。 (3)A和B和計量軟件的通訊A和B都支持ModbusRTU協(xié)議，分別對應(yīng)COM2和COM3串口，編程方式類似對稱重模塊的編程，需熟悉的數(shù)據(jù)格式，在此不再贅述。 4結(jié)束語 化工廠料斗秤計量軟件通過ModbusRTU協(xié)議實現(xiàn)與稱重模塊信號交換，通過稱重模塊中轉(zhuǎn)也實現(xiàn)了與防爆電子地磅的信號交換。通過信號的邏輯判斷以及重量數(shù)據(jù)的直接讀取，化工廠油墨大宗原料料斗秤檢斤計量得到成功實現(xiàn)，有效解決了買賣雙方之間的矛盾。稱重模塊作為現(xiàn)場控制設(shè)備，通過Modbus協(xié)議，不僅可以作為與Pc機通訊的從站，也可以作為主站，在現(xiàn)代工業(yè)控制中使用相當廣泛。利用Modbus協(xié)議開發(fā)通訊程序，不僅能保證稱重系統(tǒng)的可靠性，而且有效降低了開發(fā)成本。 | |
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