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随着工业控制领域软硬件技术的发展,传统的配料控制方式正逐渐被自动化的控制方式所取代。而我国众多中小配料厂现今面临的仍是配料精度很低,机电执行部件可靠性不高以及缺少数据库系统支持等诸多问题。因此,为了综合提高中小配料厂的生产效率,急需开发一种成本相对较低,功能相对齐全的配料监控系统以供推广使用。
本课题开发了一套配料监控系统,它可以供国内众多中、小配料厂所使用,且成本较低。该系统提供的是上位机和下位机协同控制的方式。上位机一般采用普通的PC机,下位机通常采用PLC。论文的主要内容包括监控系统方案的选取,系统软硬件的开发选型,以及上位机监控软件与下位机之间进行串行通信的设计。
首先,对各种控制方案进行了细致的分析、比较,最终本系统采用了上位机+下位机(PLC)的协同控制方式。这种方案的优点是本身属于分布式系统的控制方式,便于系统的安装维护,灵活性、性价比都较高,并且使配料精度得到很大提高。
在系统软、硬件的开发选型方面,上位机程序采用在了Visual C++开发平台下进行编制,充分利用了C++代码面向对象的封装性、灵活性,使系统的控制代码达到比较优化的效果。同时,在软件部分数据库的设计方面,考虑到中小配料厂一般只需小型的数据库,故而选用了Access数据库。它界面友好,操作简单,便于使用和管理。整个系统主要采用模块化的编程,主要包括生产管理,配方管理,仓位管理,原料管理,报表管理及系统标定等几大模块。
在下位机的选型方面,考虑到价格等诸多因素,最终选择了日本三菱公司的FX2N系列PLC作为现场控制器。为了实现上下位机之间的通信,自定义了二者之间的通信协议,通过对通信码的研究,采用MSCOMM串行通信控件进行上位机通信模块的编制,最终顺利完成了二者之间的底层通信,达到了上位机进行现场监控的功能。最后还对配料控制过程的精度问题做了研究。