專利名稱：一種控制物料輸送的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及涂料工業(yè)生產(chǎn)中的一種控制物 料輸送的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在涂料生產(chǎn)過程中，最終產(chǎn)品是由多種原料混合攪拌而成。涂料整個(gè)生產(chǎn)
工業(yè)區(qū)主要包括原料罐區(qū)和生產(chǎn)車間區(qū)。涂料的原料包括各種溶劑、夸種樹 脂、各種添加劑。溶劑和樹脂通常分別是裝在溶劑罐和樹脂罐儲備在整個(gè)工業(yè) 區(qū)中的原料罐區(qū)。將原料罐區(qū)的原料輸送到生產(chǎn)車間區(qū)中的預(yù)混罐、稀釋罐、 基料罐和移動(dòng)罐完成涂料的攪拌與合成。因此在原料罐區(qū)和生產(chǎn)車間區(qū)，輸送
物料的管道就會(huì)形成復(fù)雜的管網(wǎng)。不同的涂料會(huì)有不同的原料成分配比和工藝 要求，因此這些管網(wǎng)上除了有原料輸送泵和開關(guān)閥，還會(huì)有切換閥、調(diào)節(jié)闊、 質(zhì)量流量計(jì)、分配盤等設(shè)備，接受原料的目標(biāo)罐上會(huì)有計(jì)量稱、夾套，攪拌器 等設(shè)備。
涂料生產(chǎn)的攪拌過程一般是無化學(xué)反應(yīng)的，涂料的原料或其他物料的配比 控制是通過控制輸送泵上質(zhì)量流量計(jì)或稱重系統(tǒng)進(jìn)行定量控制實(shí)現(xiàn)的。掠制系 統(tǒng)一般用于大批量的加料，而采用手工進(jìn)行小批量的加料。生產(chǎn)不同涂料時(shí)， 多個(gè)設(shè)備會(huì)共享單個(gè)工藝管道和工藝設(shè)備(泵、流量劑)，那么對這些設(shè)備的 控制就會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的連鎖。
整個(gè)涂料生產(chǎn)的控制核心就是把指定的原料按指定的重量從原料罐區(qū)中 正確的原料輸送到正確的目標(biāo)罐，這是保證最終產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要前提。 因此，物料的輸送控制直接影響著生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。'
目前國內(nèi)涂料工業(yè)的現(xiàn)狀是整個(gè)行業(yè)內(nèi)自動(dòng)化控制水平不高，大部分工廠 仍然采用手工控制，生產(chǎn)效率低下，復(fù)雜連鎖的控制容易導(dǎo)致出錯(cuò)。部分工廠 采用了 PLC控制，但控制程序不標(biāo)準(zhǔn)，連鎖關(guān)系缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)模型，程序代
碼多而復(fù)雜，維護(hù)、修改和擴(kuò)展異常麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種控制物料輸送的系統(tǒng)，可有效提高涂料廠物料
輸送自控化控制水平，解決現(xiàn)有PLC控制系統(tǒng)的控制程序不標(biāo)準(zhǔn)引起的控制 程序的代碼難以維護(hù)、修改和擴(kuò)展的問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種控制物料輸送的系統(tǒng)，包括通過以太網(wǎng)進(jìn)行通 訊的 一個(gè)PLC分布式控制總站，用于存儲輸送路徑以及輸送路徑中輸送設(shè) 備的數(shù)據(jù)，運(yùn)行控制物料輸送的控制程序，控制多個(gè)PLC分布式IO站；多個(gè) PLC分布式IO站，用于接收PLC分布式控制總站的命令，控制現(xiàn)場物料輸送 設(shè)備； 一個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)，用于和PLC分布式控制總站直接通訊，監(jiān)控整個(gè) 系統(tǒng)狀態(tài)并存儲這些狀態(tài)信息，為客戶端計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)和畫面； 一個(gè)客戶端 計(jì)算機(jī)，用于取得服務(wù)器計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和畫面，并把人機(jī)界面的操作信息反 饋給服務(wù)器計(jì)算機(jī)；多個(gè)狀態(tài)機(jī)，用于對現(xiàn)場設(shè)備和路徑進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，并把 監(jiān)控信息反饋給總站；多個(gè)人機(jī)界面，用于接收指定物料輸送的操作信息，控 制PCL分布式控制總站操作，顯示客戶端計(jì)算機(jī)提供的數(shù)據(jù)和畫面。 PLC分布式控制總站運(yùn)行的控制物料輸送的控制程序可實(shí)現(xiàn)所有不同輸送路 徑的物料輸送。PLC分布式控制的總站存儲的所有物料輸送路徑以及輸送路徑 經(jīng)過的輸送設(shè)備的數(shù)據(jù)都是分別采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義形成的數(shù)據(jù)。服務(wù)器計(jì) 算機(jī)上裝有數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集PLC分布式控制總站中存儲的數(shù)據(jù)； 監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控整個(gè)輸送系統(tǒng)狀態(tài)；系統(tǒng)組態(tài)編寫模塊，用于實(shí)現(xiàn)控制系 統(tǒng)組態(tài)間通ifl。
本發(fā)明的一種控制物料輸送的系統(tǒng)，采用如上所述系統(tǒng)可使PLC程序代 碼易于維護(hù)，修改和擴(kuò)展，提高了它的可重用性和可讀性。PLC分布式控制總 站通過其物料輸送控制程序可實(shí)現(xiàn)所有不同路徑物料輸送。人機(jī)界面操作坊式 簡單，并可進(jìn)行系統(tǒng)故障報(bào)警和自診斷處理，提供歷史數(shù)據(jù)和報(bào)表便于分析生 產(chǎn)工藝，解決產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)的問題。


圖1為系統(tǒng)組態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對本發(fā)明的一種控制物料輸送的系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。 本發(fā)明的一種控制物料輸送的系統(tǒng)，是種把物料按指定的劑量輸送到指定 的目的罐的控制系統(tǒng)。輸送物料到不同的目的罐，會(huì)經(jīng)過不同的輸送途徑以及
輸送設(shè)備。如圖1所示它包括通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊的 一個(gè)PLC分布式控制 總站，用于存儲輸送路徑以及輸送路徑中輸送設(shè)備的數(shù)據(jù)，運(yùn)行控制物料輸送 的控制程序，控制多個(gè)PLC分布式IO站；多個(gè)PLC分布式IO站，用于接收 PLC分布式控制總站的命令，控制現(xiàn)場物料輸送設(shè)備； 一個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)，用 于和PLC分布式控制總站直接通訊，監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)并存儲這些狀態(tài)信息， 為客戶端計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)和畫面； 一個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)，用于取得服務(wù)器計(jì)算機(jī) 中的數(shù)據(jù)和畫面，并把人機(jī)界面的操作信息反饋給服務(wù)器計(jì)算機(jī)；多個(gè)狀態(tài)機(jī)， 用于對現(xiàn)場設(shè)備和路徑進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，并把監(jiān)控信息反饋給總站；多個(gè)人機(jī)界 面，用于接收指定物料輸送的搡作信息，控制PCL分布式控制總站操作，顯 示客戶端計(jì)算機(jī)提供的數(shù)據(jù)和畫面。
PLC分布式控制總站運(yùn)行的控制物料輸送的控制程序可實(shí)現(xiàn)所有不同輸 送路徑的物料輸送。該控制程序包括兩個(gè)功能模塊 一個(gè)模塊功能是讀取PLC 分布式總站上所存儲的數(shù)據(jù)完成可完成指定物料輸送的路徑選擇；另外一個(gè)模 塊功能是讀取所選定路徑上輸送設(shè)備的狀態(tài)信息，控制PLC分布式控制總站 完成現(xiàn)場設(shè)備控制。
PLC分布式控制的總站存儲的所有物料輸送路徑以及輸送路徑經(jīng)過的輸 送設(shè)備的數(shù)據(jù)都是分別采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義形成的數(shù)據(jù)。
在整個(gè)物料輸送的過程中，所輸送的物料會(huì)經(jīng)過管道、二位置開關(guān)閥、三 位置切換閥、調(diào)節(jié)閥、分配盤、質(zhì)量流量計(jì)、計(jì)量稱、輸送泵、攪拌器。-
對存儲在PLC分布式控制總站中設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行以下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定 義。設(shè)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括a設(shè)備的編號、b設(shè)備的名稱、c設(shè)備的屬性、d設(shè) 備的數(shù)字量輸入信號、e設(shè)備的數(shù)字量輸出信號、f設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、g設(shè)備 的使用狀態(tài)、h設(shè)備的故障狀態(tài)、i設(shè)備的其他狀態(tài)、j設(shè)備的手動(dòng)狀態(tài)、k設(shè) 備的失配時(shí)間，1設(shè)備的失配標(biāo)志。
對涂料廠存在的所有物料的輸送路徑進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義。顯然這些物 料輸送的路徑是不同的，每條路徑包含的設(shè)備的數(shù)量和位置都不同。
對存儲在PLC分布式控制總站中存儲的輸送路徑按以下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定 義。輸送路徑的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括路徑的編號、原料罐名稱、目標(biāo)罐名稱、位置 l的設(shè)備編號、位置2的設(shè)備編號、位置3的設(shè)備編號...位置n的編號、路徑
的狀態(tài)。
輸送路徑的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中位置的選擇是按涂料生產(chǎn)中一條路徑包括管道在 內(nèi)，最多數(shù)量的設(shè)備加一定的余量來確定，大部分的位置預(yù)定義為管道或開關(guān) 閥，輸送泵或流量計(jì)定義在特定的位置上。這樣就可通過同一個(gè)程序處理全部 路徑，而不用考慮路徑之間的連鎖以及路徑上具體設(shè)備的相互關(guān)系。
服務(wù)器計(jì)算機(jī)上還裝有數(shù)據(jù)采集模塊(RSSQL軟件)，用于采集PLC分 布式控制總站存儲的數(shù)據(jù)；監(jiān)控模塊(SCADA軟件)，用于監(jiān)控整個(gè)輸送系統(tǒng) 狀態(tài)；系統(tǒng)組態(tài)編寫模塊(RSLOGIX5000 PLC編程軟件)，用于實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng) 纟且態(tài)間通ifl。
為便于對輸送過程進(jìn)行控制，需對輸送過程中完成不同工藝功能的程序行 為進(jìn)行統(tǒng)一定義?；赟88標(biāo)準(zhǔn)對輸送過程中不同工藝功能的程序進(jìn)行狀態(tài)、 接收的命令、執(zhí)行過程的標(biāo)準(zhǔn)定義。狀態(tài)包括空閑、完成、已保持、已停止或 已取消；接收的命令包括啟動(dòng)、保持、重啟動(dòng)、停止、取消、或復(fù)位；執(zhí)行過 程包括運(yùn)行中、保持中、重啟動(dòng)中、停止中、取消中或復(fù)位中。
多個(gè)人機(jī)界面中每個(gè)人機(jī)界面均可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障報(bào)警和自診斷處理，并可 形成歷史數(shù)據(jù)和報(bào)表。
多個(gè)人機(jī)界面對不同物料輸送，提供的操作模式是相同的。操作員只需通 過人機(jī)界面激活可用的物料輸送路徑，PLC分布式總站根據(jù)物料輸送控制程 序控制PLC分布式IO站操作現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)物料輸送。操作者可查看已運(yùn)行的 路徑和路徑使用狀態(tài)，可進(jìn)行暫停和取消操作，操作當(dāng)前物料的輸送。操作者 可通過人機(jī)界面下達(dá)各種指令，修改工藝參數(shù)。人機(jī)界面通過客戶端計(jì)茅機(jī)顯 示服務(wù)器計(jì)算機(jī)提供的數(shù)據(jù)和界面。通過這些界面和數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)故障報(bào)警和 自診斷處理。歷史數(shù)據(jù)和報(bào)表便于分析生產(chǎn)工藝，解決產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)的問題。
權(quán)利要求
1、一種控制物料輸送的系統(tǒng)，其特征在于:包括通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊的:一個(gè)PLC分布式控制總站，用于存儲輸送路徑以及輸送路徑中輸送設(shè)備的數(shù)據(jù)，控制所有物料的輸送；多個(gè)PLC分布式IO站，用于接收PLC分布式控制總站的命令，控制現(xiàn)場物料輸送設(shè)備；一個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)，用于和PLC分布式控制總站直接通訊，監(jiān)控整個(gè)輸送系統(tǒng)狀態(tài)并存儲這些狀態(tài)信息，為客戶端計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)和畫面；一個(gè)客戶端計(jì)算機(jī)，用于取得服務(wù)器計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和畫面，并把人機(jī)界面的操作信息反饋給服務(wù)器計(jì)算機(jī)；多個(gè)狀態(tài)機(jī)，用于對現(xiàn)場設(shè)備和路徑進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，并把監(jiān)控信息反饋給總站；多個(gè)人機(jī)界面，用于接收指定物料輸送的操作信息，控制PLC分布式控制總站操作，顯示客戶端計(jì)算機(jī)提供的數(shù)據(jù)和畫面。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種控制物料輸送的系統(tǒng)，其特征在于所述PLC分 布式控制總站包含一個(gè)控制模塊，用于控制所有不同輸送路徑的物料輸送。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種控制物料輸送的系統(tǒng)，其特征在于所述的PLC 分布式控制的總站存儲的所有物料輸送路徑以及輸送路徑經(jīng)過的輸送設(shè)備的 數(shù)據(jù)都是分別采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義形成的數(shù)據(jù)。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種控制物料輸送的系統(tǒng)，其特征在于所述服務(wù)器 計(jì)算機(jī)上裝有數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集PLC分布式控制總站中存儲的數(shù)據(jù)；監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控整個(gè)輸送系統(tǒng)狀態(tài)系統(tǒng)組態(tài)編寫模塊，用于實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)組態(tài)間通訊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制物料輸送的系統(tǒng)，輸送到不同目的罐的物料會(huì)有不同的輸送路徑，所經(jīng)過的輸送設(shè)備也會(huì)不同，這一系統(tǒng)是控制物料從指定的原料罐按指定的劑量輸送到指定的目的罐。它基于可編程邏輯控制(PLC)建立的，包括一個(gè)PLC分布式控制總站，多個(gè)PLC分布式控制的IO站，一臺計(jì)算機(jī)服務(wù)器，多個(gè)人機(jī)界面(HMI)的操作站和多個(gè)狀態(tài)機(jī)，它們之間均是通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊的。通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分別定義輸送設(shè)備以及輸送路徑，規(guī)范輸送路徑不同工藝程序行為，采用PLC分布式控制總站控制模塊實(shí)現(xiàn)所有物料輸送。采用本發(fā)明可有效提高PLC程序的有效性，整個(gè)輸送系統(tǒng)操作模式相同，有效避免物料輸送的錯(cuò)誤。
文檔編號G05B19/418GK101377673SQ200710045479
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者娜 劉, 波 寧, 炯 王, 俊 顧 申請人:上?；蹣螂姎庾詣?dòng)化有限公司