西门子自动化与驱动集团自动化系统部

易新梅

0         引言

    玻璃生产企业中，每日所需的原料通常以百吨计算，其称量要求准确度高，输送和混合的任务非常重，且连续性强，劳动强度大，非常适合采用自动配料系统进行“自动称量-自动混合-自动输送”作业。近年来，国产电子秤自动配料系统已逐渐应用于医药、化工、建材等各行业的生产制造中，下文介绍的是西门子S7-200/S7-300型PLC（可编程序逻辑控制器）在玻璃自动配料系统中的应用。

1         配料工艺介绍

        玻璃原料分好多种，主要成分是硅砂，另外还包括起各种辅助作用的原料，如起助熔作用的纯碱，起澄清作用的芒硝，还有白云石、石灰石、钾长石等等，这些原料经破碎筛分后提升至原料仓等待配料。

配料时先根据配方以及原料的成分、含水量等折算，计算出准确的称量数量，然后经电子秤称量后进混合机加水混合，再与一定比例的碎玻璃相搭配，最后由提升机和皮带输送机等提升、输送并分布到熔化工段窑头料仓待用。

考虑到成本和称量精度，我们公司在称量硅砂、碎玻璃等用量大的原料时各用一台大量程的电子称，而在称量其他小料时采用的是多种原料共用一台小量程的电子秤，亦即加量法。 如下图所示：

2         系统硬件部分

    我们公司原是中山市玻璃建材集团公司下设的子公司，后因转制、搬迁并增资扩建             而成，所以在进行系统硬件设备选型的时候，我们还要考虑与原有的比利时配料系统的备品备件的通用性等问题。

    在仔细分析了国内的设备状况，调研了国产化后的称量传感器、显示控制器、可调速振动喂料机等价格、性能及可靠性以后，我们扬长避短，在多年应用、摸索和维修比利时配料系统的良好基础上，恰当地为我们国产化的自动化称量系统进行设备选型。我们选用了常州产的TS型称重传感器与带 PROFIBUS 总线的PANTHER称重显示仪作称量及显示部分；选用了DMA型仿托立多振动给料机及所配套的可调速可控硅控制器来控制加料及排料；选用DELL计算机做上位机来完成数据处理和人机对话等。核心工艺流程控制部分，我们选用了西门子Ｓ７－２００／Ｓ７－３００型PLC（可编程序控制器），组成了以一个S7-300作主站，三个S7-200作从站的综合控制系统来完成本系统的控制信号采集及逻辑控制，这样系统柜间接线非常简洁，控制关系一目了然，运行可靠，维护方便。

附控制系统图：

3         系统软件部分

    软件部分鉴于原比利时系统是英文操作界面，且受源文件和密码狗等多方面的版权限制，我们弃之不用，代之以用VB编写的全中文界面的主画面和操作员登陆、管理员登陆、原料成分输入及配方计算、报警查询、数据查询、系统设定、设备监控、修改密码以及自诊断等画面。

核心工艺流程控制部分我们使用西门子PLC专配的SIMATIC MANAGER编程软件编写，用梯形图逻辑控制语言来实现系统的全自动，半自动和手动功能，而且无论在何种方式下，都含有一种强制功能，用以立即启动或停止某种操作来应付一些突发事件的发生，使系统具有更强的应变能力。

        下面是信号地址及数据类型分配表： 

接下来是部分梯形图程序：

[参考文献]
 1. Microsoft Visual Basic 6.0  1987-1988
2.SIMATIC S7 S7-300，S7-400语句表编程参考手册. 西门子公司. 1999
3.SIMATIC S7 S7-200  系统手册. 西门子公司. 1999