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0前言
散裝水泥采用的是密封儲(chǔ)存密封運(yùn)輸?shù)姆绞?避免了袋包裝水泥的二次污染的問(wèn)題，是國(guó)家倡導(dǎo)的儲(chǔ)運(yùn)方式，以最經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)散裝水泥無(wú)人值守自動(dòng)裝車(chē)控制是我們努力的方向。
散裝水泥自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)不是一個(gè)單純的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)，它兼有控制、計(jì)量、交易、數(shù)據(jù)管理等多項(xiàng)任務(wù)。如采用工業(yè)DCS作為散裝水泥自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制模式，不僅造成集成后的系統(tǒng)復(fù)雜，而且系統(tǒng)也很難實(shí)現(xiàn)上述功能。我公司的生產(chǎn)實(shí)踐是以串口通信作為系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備間信息交換的橋梁，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的有效融合，整套系統(tǒng)構(gòu)思合理，以最經(jīng)濟(jì)的配置完成了散裝水泥的儲(chǔ)運(yùn)、電子汽車(chē)衡計(jì)量、用戶提貨刷卡信息處理等。本文對(duì)此作一介紹。
1散裝水泥自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)
散裝水泥自動(dòng)裝車(chē)系統(tǒng)由存儲(chǔ)、裝料和交易幾個(gè)部分組成,裝車(chē)流程見(jiàn)圖1。

整套系統(tǒng)配備有IC卡讀寫(xiě)裝置,用以識(shí)別裝車(chē)用戶的合法性;PLC下位機(jī)控制各類(lèi)電氣設(shè)備協(xié)調(diào)工作;大型汽車(chē)衡用于散裝水泥負(fù)荷計(jì)量;工業(yè)控制計(jì)算機(jī)用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與管理，同時(shí)對(duì)整套系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控。在存儲(chǔ)部分,PLC在接收到控制計(jì)算機(jī)發(fā)出的啟動(dòng)命令后，開(kāi)始由噸包裝水泥開(kāi)包進(jìn)行散裝水泥螺旋輸送，經(jīng)由斗式提升機(jī)將散裝水泥送入料倉(cāng)，送料過(guò)程中，開(kāi)啟袋式收塵器，定時(shí)振打回灰,整個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程由PLC實(shí)現(xiàn)控制。裝料部分是系統(tǒng)的核心，主要由汽車(chē)衡和用戶計(jì)算機(jī)組成，系統(tǒng)啟動(dòng)后,用戶顯示器顯示操作提示信息，當(dāng)司機(jī)空車(chē)上衡臺(tái)后，用戶顯示器、大屏顯示器動(dòng)態(tài)顯示稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)，司機(jī)在EDC-POS上完成刷卡后，用戶計(jì)算機(jī)對(duì)讀入的用戶信息進(jìn)行査詢(xún)并辨認(rèn)其合法性，同時(shí)將此時(shí)的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)作為貨車(chē)皮重進(jìn)行數(shù)據(jù)保留，若用戶為合法用戶，則顯示相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)，提示司機(jī)輸入裝車(chē)凈重值，并允許司機(jī)啟動(dòng)裝料按鈕，自動(dòng)裝車(chē)過(guò)程中,用戶計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)與汽車(chē)衡進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)定時(shí)釆樣，反饋的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)與設(shè)定裝車(chē)量相比較，并進(jìn)行PD超前調(diào)節(jié)，完成散裝水泥的零誤差裝車(chē)。交易部分是一個(gè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用戶通過(guò)EDC-POS輸入自己的身份，管理計(jì)算機(jī)在確認(rèn)其合法性的同時(shí)，查詢(xún)到用戶所對(duì)應(yīng)的賬戶,款項(xiàng)余額,提料情況等，同時(shí)結(jié)算本次交易事宜。系統(tǒng)功能框圖見(jiàn)圖2。

2通信接口
作為整個(gè)系統(tǒng)核心的控制計(jì)算機(jī)，擔(dān)負(fù)著與汽車(chē)衡、PLC.EDC-POS機(jī)的通訊任務(wù)和數(shù)據(jù)記錄任務(wù)，控制和管理系統(tǒng)建立在WINDOWS-XP操作系統(tǒng)上,上位機(jī)開(kāi)發(fā)工具采用VisualBasic和三菱PLC監(jiān)控軟件，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用MDB(Access);下位機(jī)開(kāi)發(fā)工具采用三菱PLC編程工具。
2.1計(jì)算機(jī)與非接觸式IC卡讀寫(xiě)器間的數(shù)據(jù)通訊受散裝水泥現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境限制，系統(tǒng)采用非接觸式IC卡讀寫(xiě)器，接受來(lái)自用戶的IC卡信息?？ㄆ碾姎獠糠钟梢粋€(gè)天線和ASIC組成?？ㄆ奶炀€是只有幾組繞線的線圈,很適于封裝到ISO卡片中;卡片的ASIC由一個(gè)高速的RF接口、一個(gè)控制單元和一個(gè)8K的EPROM組成。讀寫(xiě)器向Ml卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)出的頻率相同,在電磁波的激勵(lì)下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容有了電荷，在這個(gè)電容的另一端,接有一個(gè)單向通道的電子泵，將電容內(nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)所累計(jì)的電荷達(dá)到2V時(shí),此電容可以作為電源為其它電路提供工作電源，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。
計(jì)算機(jī)與IC卡讀寫(xiě)器間的通訊仍然采用串口連接的異步通訊方式,IC卡讀寫(xiě)器在有卡放入的狀態(tài)下，連續(xù)向計(jì)算機(jī)發(fā)送IC卡上的數(shù)據(jù)，作為系統(tǒng)信息管理核心的計(jì)算機(jī),實(shí)時(shí)對(duì)讀寫(xiě)器(EDC-POS)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)，驗(yàn)證用戶的IC卡信息的真假。
利用ActiveX控件MSComm可以十分方便地開(kāi)發(fā)出使用計(jì)算機(jī)串口的計(jì)算機(jī)通信程序。MSComm控件提供了兩種處理通信的方式，如下。
一種為事件驅(qū)動(dòng)方式，該方式相當(dāng)于一般程序設(shè)計(jì)中的中斷方式。當(dāng)串口發(fā)生事件或錯(cuò)誤時(shí),MSComm控件會(huì)產(chǎn)生OnComm事件，用戶程序可以捕獲該事件進(jìn)行相應(yīng)處理。此例中與pos機(jī)的通信即是事件驅(qū)動(dòng)方式。
另一種為查詢(xún)方式，在用戶程序中設(shè)計(jì)定時(shí)或不定時(shí)查詢(xún)MSComm控件的某些屬性是否發(fā)生變化,從而確定相應(yīng)處理。此例中與PLC的通信即是查詢(xún)方式。
2.2計(jì)算機(jī)與PLC的數(shù)據(jù)通訊
作為整個(gè)控制系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的計(jì)算機(jī)，在VisualBasic設(shè)計(jì)平臺(tái)上，利用ActiveX控件MSComm查詢(xún)某些屬性的變化作處理，由RS232通過(guò)FX-232AW通訊接口與三菱PLC連接，完成I/O數(shù)據(jù)交換。FX-232AW是FX系列可編程控制器與計(jì)算機(jī)RS232C通道的連接界面，該界面不僅具有RS232C與RS422之間信號(hào)轉(zhuǎn)換的功能，而且提供光電隔離功能。三菱可編程控制器采用標(biāo)準(zhǔn)的RS232C傳輸格式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行異步通訊,9600b/s,奇偶效驗(yàn),ASCH碼字符如圖3所示。

通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸,計(jì)算機(jī)可對(duì)PLC進(jìn)行讀寫(xiě)操作,命令代碼表見(jiàn)表1。
例如要從Y0起讀(Y0到Y(jié)7.Y10到Y(jié)17)兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，則命令如圖4所示。

在計(jì)算機(jī)的VisualBasic環(huán)境下通過(guò)對(duì)通訊控件Mscomm編寫(xiě)指令,即可對(duì)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě),關(guān)于對(duì)PLC的寫(xiě)及置位，在此不再贅述。計(jì)算機(jī)直接對(duì)PLC數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)，拋開(kāi)了傳統(tǒng)采用組態(tài)軟件對(duì)上位機(jī)進(jìn)行編程的做法，用戶具有更大的靈活性，自主地對(duì)PLC進(jìn)行操作，也實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上對(duì)PLC實(shí)施監(jiān)控的目的。
3結(jié)語(yǔ)
文介紹的我公司散裝水泥裝車(chē)控制系統(tǒng)，是以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)。IC卡讀寫(xiě)器首先驗(yàn)證用戶的合法性,作為控制器PLC完成電氣設(shè)備的邏輯控制,汽車(chē)衡完成對(duì)用戶提貨數(shù)量的計(jì)量,所有數(shù)據(jù)均通過(guò)串行口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た貦C(jī)上。為了避免超載，對(duì)實(shí)時(shí)采集到的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行PD超前預(yù)估，以保證裝載量與設(shè)定值一致。作為商用計(jì)算機(jī)的普通計(jì)算機(jī)通過(guò)與工控機(jī)聯(lián)網(wǎng)，共享工控機(jī)的數(shù)據(jù)信息,完成商務(wù)管理功能。

作者：榮崢，漆亮

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