隨著現(xiàn)代自動化程度的發(fā)展，通過現(xiàn)場智能 儀表來實現(xiàn)配料的應用越來越廣泛。經(jīng)過實驗驗證，采用 RS485總線技術(shù)和組態(tài)王6.53軟件進行在線監(jiān)控，能夠滿 足配料的計量準確度和穩(wěn)定性要求。

1.改造背景

山東魯碧建材有限公司是一家大型冶金建材企業(yè)，其中一條 1000t/d熟料生產(chǎn)線的生料配料使用4臺型號為PTD1000的吊掛式調(diào)速 皮帶秤以及2臺型號TSG300X 1200計量粉煤灰的調(diào)速螺旋秤，共同擔 負著生料配料的任務。但近年來，由于設備技術(shù)狀況、使用環(huán)境等 因素的影響，皮帶秤計量失準，工藝參數(shù)嚴重超差，極大地影響了 生料的合格率，影響了熟料的產(chǎn)品質(zhì)量。

該生產(chǎn)線現(xiàn)場與中控室距離有200米遠，現(xiàn)場重量信號和速度 信號全部傳到控制室，經(jīng)計算機運算后輸出0-5V信號控制變頻器轉(zhuǎn) 速，實現(xiàn)配料。長距離傳輸存在以下問題：

（1）計算機輸出的0-5V信號長距離傳輸因線路電阻會引起下 降，導致現(xiàn)場變頻器轉(zhuǎn)速偏低。

（2）現(xiàn)場接線全部接到控制室A/D和D/A板上，接線多且多有 交叉，查線麻煩。

（3）傳輸線路夏天雷雨時無法開設備。一次因停機較晚導致雷 電燒毀變頻器3個，燒毀計算機A/D板一塊，嚴重影響生產(chǎn)。

（4）該控制方式速度信號取自于變頻器的轉(zhuǎn)速反饋，并不能很 好地實時反應現(xiàn)場電機的轉(zhuǎn)速，存在一定的偏差。

（5）標秤只能從中控室由專業(yè)人員進行標定，而且電腦操作系 統(tǒng)為DOS系統(tǒng)，因授權(quán)問題我們維護人員無法進入，部分參數(shù)無法 修改。

鑒于以上問題，我們將該系統(tǒng)改為基于RS-485總線技術(shù)和組態(tài) 王的電子秤系統(tǒng)，實踐證明，改造效果良好。

2. RS485總線技術(shù)和組態(tài)軟件

RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。在要求通信距離為幾十 米到上千米時，廣泛采用RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發(fā) 送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外 得到恢復。

RS-485傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/s的傳輸速率 下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加 485中繼器。

組態(tài)王軟件kingview6.53是根據(jù)當前的自動化技術(shù)發(fā)展 趨勢而開發(fā)的一套產(chǎn)品。具有適應性強、開放性好、易于擴展、開 發(fā)周期短等優(yōu)點。組態(tài)軟件提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于實時現(xiàn) 場監(jiān)控。而且能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控 畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，生成各種報表便利、驅(qū) 動程序和組態(tài)方式靈活、數(shù)據(jù)鏈接功能齊全。

3.系統(tǒng)設計

3.1改造原理

系統(tǒng)設計基于RS-485總線技術(shù)，其中，上位機用組態(tài)王軟件 6.53進行數(shù)據(jù)讀取、顯示和處理，現(xiàn)場儀表采用滁州某公司JY500B1 智能儀表，支持MODBUS-RTU協(xié)議，采集的數(shù)據(jù)通過RS-485總線 傳至上位機。同時為保證組態(tài)王軟件的可靠性，采用256點加密狗。 對于皮帶秤，為了保證測速的準確性，我們在電機風扇后加一測速 輪，采用Bi2高精度測速傳感器來保證測速精度。測速輪的中心與電 機軸同心，固定測速傳感器的擋板必須垂直（見圖1)。

而對于螺旋秤，兩個電機一個為變頻電機，控制下料量大小， 一個為恒速轉(zhuǎn)動，拉力傳感器在下料一側(cè)，重量信號進入智能儀表 表頭，表頭輸出模擬量大小來控制變頻器的轉(zhuǎn)速。電氣原理為： X6:1和X6:2為儀表的驅(qū)動信號，當遠程啟動時，閉合有效。通過KM 的常開點控制變頻器啟停，如圖2。電子秤系統(tǒng)的構(gòu)成見圖3。

3.2硬件構(gòu)成

系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分為三層：

（1）現(xiàn)場儀表JY500B1采集現(xiàn)場的重量和速度信號，比較給定 量大小后輸出信號控制現(xiàn)場變頻器轉(zhuǎn)速，以此來控制現(xiàn)場下料量的 大小。同時瞬時流量、速度、載荷大小等數(shù)據(jù)反映在表頭上。

（2）傳輸層為RS-485總線和RS232/485轉(zhuǎn)換器，RS-485總線采 用屏蔽雙絞線，RS-232/485轉(zhuǎn)換器選用UOTEK的UT-216轉(zhuǎn)換器，將 RS-232的傳輸距離延長至1200 m，波特率為9600bps。

（3）數(shù)據(jù)共享層是本系統(tǒng)的核心，其主要功能是分析和處理數(shù) 據(jù)，實時顯示相關(guān)設備的運行參數(shù)，進行歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計、運算和處 理，查詢已出現(xiàn)的報警事件、臺時產(chǎn)量與數(shù)據(jù)打印等。

3.3系統(tǒng)的軟件構(gòu)成

系統(tǒng)軟件功能包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層和本地打印三部 分。其中，組態(tài)王作為上位機監(jiān)控軟件，能夠?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)進行實時 記錄和歷史記錄等處理，同時，利用內(nèi)嵌式報表系統(tǒng)可進行多種運 算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、制作實時報表和歷史報表以及報警和事件記錄，見 圖4.

4.系統(tǒng)功能實現(xiàn)

系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)畫面、歷史數(shù)據(jù)查詢、能源量日報表及月報 表、報警和事件操作、安全管理、數(shù)據(jù)導出六個主要部分。

4.1實時數(shù)據(jù)畫面

中控室操作人員可以從實時數(shù)據(jù)畫面中直接讀取實時數(shù)據(jù)，并 可觀測數(shù)據(jù)的實時曲線變化情況。

4.2歷史數(shù)據(jù)查詢

組態(tài)王提供了豐富的報表函數(shù)功能，如保存報表函數(shù) ReportSaveAs()、查詢歷史數(shù)據(jù)函數(shù)ReportSetHistData()、打印函數(shù) ReportPrintSetup()、報表輸出函數(shù)ReportSetCellString等；利用這些函 數(shù)功能，可以方便地對數(shù)據(jù)進行生成、打印及查詢處理，譬如查詢 某一天的班產(chǎn)量和根據(jù)化驗結(jié)果修改的生料配比記錄見圖6。

4.3報警和事件記錄

利用組態(tài)王報警功能，系統(tǒng)設定當瞬時流量大于設定流量的 %或者小于設定流量的80%時，即產(chǎn)生報警，便于中控室及時發(fā) ^料的變化。報警事件記錄如圖7。

上述改造經(jīng)實驗室調(diào)試，系統(tǒng)功能完全滿足了設計要求。通過 這次改造，提高了配料電子秤的計量準確度和穩(wěn)定性，而且操作方 便，現(xiàn)場即可進行標定，解決了以前只能是專業(yè)儀表人員才能辦到 的事情。同時降低了故障率，提高了工作效率。實踐證明，這次改 造是成功的，達到了預期的效果。