基于ATS組態(tài)的砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的設(shè)計

周 穎，沈 勇，王嘉梅，范 菁

(云南民族大學(xué) 電氣信息工程學(xué)院，云南 昆明 650000 )

為了適應(yīng)國家“十三五”時期的發(fā)展規(guī)劃，我國正在轉(zhuǎn)變砂石生產(chǎn)線發(fā)展方式，正在推動機制砂石生產(chǎn)線工業(yè)標準化、綠色現(xiàn)代化[1].針對早期的砂石生產(chǎn)線控制系統(tǒng)大多無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的問題，通過引入自動化技術(shù)，將生產(chǎn)線上的各個設(shè)備連接起來，以實現(xiàn)砂石生產(chǎn)線的無人化操作.此次根據(jù)用戶需求所設(shè)計的砂石生產(chǎn)線占地面積大，總長達 900 m，所用設(shè)備眾多，共94臺設(shè)備，設(shè)備功率總量為 1 898.5 kW.自動控制系統(tǒng)通過編程進行控制砂石生產(chǎn)線全自動運行，可以在無人操作、輔助的情況下，自動完成預(yù)定的全部工序.除非遇到特殊情況或者緊急事件，一般情況下，不需要人員進行干涉生產(chǎn)[2].砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)會對出現(xiàn)的故障進行診斷，并對故障進行相應(yīng)的處理，同時將故障信息通過ATS組態(tài)軟件向操作人員進行反饋.該砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)具有工作效率高、操作方便快捷、勞動強度低的特點，符合當今社會經(jīng)濟環(huán)保的發(fā)展理念.

1 系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.1 系統(tǒng)概述

砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)需要生產(chǎn)出多種規(guī)格的砂石產(chǎn)品，并對砂石產(chǎn)品進行篩分.在此次設(shè)計中按照需求，分成了粗碎車間、1次篩分車間、精碎車間、2次篩分車間、3次篩分車間.這5個車間彼此相互對立，膠帶輸送機將這5個車間進行連接.砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的車間分布圖如圖1所示.

圖1砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的車間分布圖

1.2 工藝流程

砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)是對來自料倉的大小尺寸不一的石塊，經(jīng)過破碎、篩分、沖洗后制作成顆粒直徑符合要求的砂石[3].砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的設(shè)備在連鎖模式下采用逆序啟動、順序停機的流程進行工作.整個加工生產(chǎn)過程共用到94臺設(shè)備，設(shè)備有正轉(zhuǎn)、正/反轉(zhuǎn)2種運行方式.首先進行粗碎，然后通過膠帶輸送機把粗碎加工完成的砂石輸送到精碎工序涉及的設(shè)備中，進行進一步的破碎處理，最后可以得到顆粒直徑符合要求的砂石.砂石生產(chǎn)線控制系統(tǒng)總工藝流程圖如圖2所示.

圖2砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)總工藝流程圖

1) 粗碎

在粗碎工藝過程中，大塊砂石經(jīng)料倉由振動喂料機通過膠帶輸送機送到振動篩，通過振動篩的篩分，將符合尺寸的砂石通過膠帶輸送機均勻地送進顎式破碎機，進行粗碎.

2) 廢料倉

在粗碎過程中，不符合尺寸的砂石通過手動打開電動弧門、膠帶輸送機送進廢料倉，手動啟動卸料小車，將棄料運走.

3) 精碎

經(jīng)過粗碎加工的砂石通過膠帶輸送機傳送到反擊式破碎機中進行精碎，也可以通過手動打開給料機的方式將砂石送到反擊式破碎機進行精碎.通過反擊式破碎機破碎的部分砂石需由膠帶輸送機再送到立式復(fù)合破碎機，進一步進行精碎工序.粗碎工序?qū)ι笆M行第一次篩分，精碎工序?qū)ι笆M行進一步的篩分.精碎加工后的砂石由膠帶輸送機送到振動篩進行篩分.通過振動篩篩分的部分砂石需由圓筒篩進一步進行篩分，篩分出幾種不同規(guī)格的石子.經(jīng)過粗碎、精碎加工后的滿足粒度要求的砂石由膠帶輸送機送往成品料倉，而不滿足粒度要求的砂石由膠帶輸送機將砂石返回送到反擊式破碎機再次進行精碎，進行多次循環(huán)，直到加工的砂石的顆粒直徑大小滿足要求為止.砂石成品按照顆粒直徑大小可以分為4種規(guī)格，砂石成品規(guī)格表如表1所示.

表1 砂石成品規(guī)格表

由于精碎工序較復(fù)雜，涉及的設(shè)備較多，故將精碎工序分成了A、B、C、D、E、F 6段工序.精碎B段、精碎C段之間只可選擇其中一組運行.精碎E段、F段可選擇其中一組運行，或者兩段同時運行.

4) 成品料倉

成品料倉共包括4條料倉生產(chǎn)線，分別手動啟動各條料倉生產(chǎn)線的膠帶輸送機、電動弧門、噴淋除塵裝置、卸料小車，將砂石送到成品料倉，并由卸料小車將成品料倉中加工好的砂石運走.

1.3 系統(tǒng)的控制模式

1) 連鎖模式控制

在整條砂石生產(chǎn)線上，設(shè)備之間有關(guān)聯(lián)，存在連鎖關(guān)系.由于設(shè)備間的連鎖關(guān)系，當設(shè)備連鎖啟動運行時，需要先啟動下游設(shè)備，再開啟上游設(shè)備，即逆序啟動，避免了出現(xiàn)砂石料堆積的問題[4-5].當設(shè)備停機時，需要先停止上游設(shè)備，再停止下游設(shè)備，即順序停機，使得給料機先停機，保證了沒有新的砂石料送入砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)中.當某臺設(shè)備在連鎖運行時出現(xiàn)故障而停機時，進料方向的設(shè)備會及時停機，而出料方向的設(shè)備會在石料運輸結(jié)束后，正常停機.連鎖模式控制可以減少操作人員的誤操作，使事故發(fā)生得概率大大降低.

2) 手動模式控制

在整條砂石生產(chǎn)線上，每臺設(shè)備都可以通過手動模式進行控制.手動模式控制用于實現(xiàn)單個設(shè)備的就地啟動和停止，也可以實現(xiàn)多臺設(shè)備的就地一鍵啟動和停止等.手動模式控制用于整條生產(chǎn)線的初期調(diào)試階段、后期某個設(shè)備維修階段，還用于由于故障原因，導(dǎo)致系統(tǒng)連鎖模式下啟停不完全的情況，對連鎖啟停進行完善.

3) 調(diào)試模式控制

在整條砂石生產(chǎn)線上，調(diào)試模式與手動模式相結(jié)合，用于檢查單臺設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)，不考慮各個設(shè)備間的連鎖關(guān)系.聯(lián)機調(diào)試設(shè)備時，主電路要斷電，只對控制電路進行調(diào)試.

2 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計

砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)由上位監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場控制系統(tǒng)組成，以SIMATIC S7-1500 PLC作為核心，用于過程控制和采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)[6].同時采用ATS組態(tài)軟件，設(shè)計模擬砂石生產(chǎn)的現(xiàn)場的上位監(jiān)控系統(tǒng)，利用Modbus RTU通信協(xié)議、Modbus TCP通信協(xié)議、S7通信協(xié)、PROFINET IO通信協(xié)議將上位監(jiān)控系統(tǒng)和下位控制系統(tǒng)進行連接，實現(xiàn)砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的控制要求.

2.1 上位監(jiān)控系統(tǒng)

為了實現(xiàn)通信要求并可以實時監(jiān)控整個砂石生產(chǎn)線的運行狀態(tài)，上位監(jiān)控系統(tǒng)選用了2臺裝有ATS組態(tài)軟件的計算機，安裝在中控室內(nèi).S7-1500 PLC通過以太網(wǎng)上的S7通信協(xié)議與計算機相連接，S7-1500 PLC將采集和處理后的現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送給計算機，第一臺計算機進行遠程操控和實時監(jiān)控砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)，另一臺計算機作為第一臺計算機的備份機，只用來實時監(jiān)控砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng).上位軟件和硬件轉(zhuǎn)換開關(guān)相配合完成了連鎖模式、手動模式、調(diào)試模式的切換.通過操作組態(tài)界面可以對手動運行模式下的單臺設(shè)備進行操作，可以按照要求對操作人員設(shè)置操作權(quán)限，還可以對實時數(shù)據(jù)曲線、歷史數(shù)據(jù)曲線進行觀測及記錄.

2.2 現(xiàn)場控制系統(tǒng)

在砂石生產(chǎn)的現(xiàn)場控制系統(tǒng)中，設(shè)計了兩臺PLC柜，PLC柜1中有S7-1500 PLC、交換機、串口服務(wù)器，PLC柜2中有遠程IO模塊、交換機、串口服務(wù)器.S7-1500 PLC通過控制電纜控制P1電柜、P2電柜，遠程IO模塊通過控制電纜控制P3電柜.P1電柜、P2電柜、P3電柜各控制多臺電機，變頻器、軟起動器、儀表等設(shè)備通過串口服務(wù)器進行網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換，將Modbus RTU通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為Modbus TCP通信協(xié)議，軟起動器、變頻器、儀表等設(shè)備通過交換機再與PLC、計算機進行通信.砂石生產(chǎn)中的被控設(shè)備大多為IO型設(shè)備，PLC主站和遠程IO模塊ET200ecoPN從站之間的通信采用PROFINET IO通信協(xié)議.PROFINET遠程IO即支持PROFINET通信協(xié)議的IO模塊，遠程指的是分布式，由主CPU拉一根網(wǎng)線到另一端的PROFINET遠程IO模塊，模擬量、開關(guān)量遠端讀取，程序由主PLC控制.

砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示.

圖3 砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計

此次設(shè)計的砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)所用的設(shè)備較多，工藝較復(fù)雜，使用了TIA Portal V15.1軟件進行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計.對砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)進行拆分，拆分成相對獨立控制單元，分割成與工藝流程對應(yīng)或可重復(fù)調(diào)用的子任務(wù).這些子任務(wù)由組織塊OB、函數(shù)塊FB、函數(shù)FC、數(shù)據(jù)塊DB 4部分獨立的塊共同完成，減小了每一個控制單元的復(fù)雜性，便于設(shè)計.通過對每個獨立的控制單元進行程序設(shè)計和參數(shù)設(shè)置，更易于系統(tǒng)的處理和管理.通過結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，更容易進行復(fù)雜程序的編程.通過更改結(jié)構(gòu)化程序的參數(shù)可以反復(fù)使用，使得程序結(jié)構(gòu)更簡單，更改程序更容易，簡化了調(diào)試工作[7].結(jié)構(gòu)化程序示意圖如圖4所示.

圖4 結(jié)構(gòu)化程序示意圖

3.1 程序控制對象設(shè)計分類

用戶自定義數(shù)據(jù)類型(UDT)由多個不同數(shù)據(jù)類型元素組成或同數(shù)據(jù)類型元素組成的復(fù)合型PLC數(shù)據(jù)類型，可以用作邏輯塊的變量聲明或數(shù)據(jù)塊中變量的數(shù)據(jù)類型，是進行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基礎(chǔ)，可以對設(shè)備數(shù)據(jù)進行準確的描述[8].

對此次砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)設(shè)備的種類、特性、工作模式進行分析總結(jié)，將設(shè)備分成了3類，設(shè)計時采用了戶自定義數(shù)據(jù)類型(UDT)的方法，定義了3種UDT數(shù)據(jù)類型與之對應(yīng)，即噴淋設(shè)備數(shù)據(jù)類型、正轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型、正反轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型.以UDT正轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型為例，UDT正轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型如下表2所示.

1) X02表示在連鎖模式下，正轉(zhuǎn)設(shè)備未有故障發(fā)生，所有的正轉(zhuǎn)設(shè)備準備就緒.X05、X06表示在連鎖模式下，正轉(zhuǎn)設(shè)備的順序啟動與停機.正轉(zhuǎn)設(shè)備啟動有一定的延時，X11表示正轉(zhuǎn)設(shè)備啟動延時時間到達，完成對正轉(zhuǎn)設(shè)備的啟動.

2) X08表示對正轉(zhuǎn)設(shè)備旁邊的操作臺進行就地操作，X16表示通過操作正轉(zhuǎn)設(shè)備旁邊的操作臺，使得正轉(zhuǎn)設(shè)備就地停機.X09表示對正轉(zhuǎn)設(shè)備的電氣柜門進行本地操作.

3) X10表示正轉(zhuǎn)設(shè)備運行過程中發(fā)生故障，提供故障信號.X15表示切除故障后，對正轉(zhuǎn)設(shè)備進行復(fù)位.

4) X12表示對正轉(zhuǎn)設(shè)備中的膠帶輸送機進行檢測，檢測它的位置是否偏離正確位置.

5) 連鎖模式下，對設(shè)備采用逆序啟動的方式.只有后級設(shè)備允許啟動信號X13傳來時，當前正轉(zhuǎn)設(shè)備才允許啟動.連鎖模式下，對設(shè)備采用順序停機的方式.只有上級設(shè)備停機信號Y05傳來時，當前正轉(zhuǎn)設(shè)備才允許停機.

6) Y02提供跑偏報警信號，該信號表明膠帶輸送機已經(jīng)偏離正確位置.Y03提供超時報警信號，該信號表明設(shè)備延時啟動的時間超過了設(shè)定的延時時間，提示操作人員正轉(zhuǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障.

7) Y04提供允許啟動信號，該信號表明連鎖模式下運行的設(shè)備未發(fā)生故障，可以正常啟動.

表2 UDT正轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型

3.2 數(shù)據(jù)塊DB的設(shè)計

數(shù)據(jù)塊(DB)是用于存儲用戶程序數(shù)據(jù)及程序的中間變量數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)塊中僅包含變量聲明，而不包含任何代碼.創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊時，采用用戶自定義數(shù)據(jù)類型可以簡化編程，增加程序的易讀性.

以設(shè)備全局數(shù)據(jù)塊DB20為例，設(shè)備全局數(shù)據(jù)塊DB20是整個在砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的程序塊的核心，任何代碼塊都可以訪問設(shè)備全局數(shù)據(jù)塊DB20的值.

1) G1公共信號數(shù)組

在設(shè)備全局數(shù)據(jù)塊DB20中設(shè)計G1公共信號數(shù)組，數(shù)據(jù)類型為布爾型數(shù)組，用于上位機與設(shè)備的輸入、輸出接口進行數(shù)據(jù)的傳輸.其中，G1[0]～G1[15]的公共信號由上位機將數(shù)據(jù)傳給設(shè)備.G1[15]～G1[31]的公共信號由設(shè)備將數(shù)據(jù)傳給上位機.G1[9]信號表示上位機向設(shè)備傳達設(shè)備正處于連鎖模式的信號.G1[1]信號表示上位機向設(shè)備傳達粗碎一鍵順序啟動準備好的信號，表示設(shè)備可以進行連鎖模式下的粗碎部分的順序啟動.G1[2]信號表示上位機向設(shè)備傳達粗碎一鍵順序啟動的信號.G1[3]信號表示上位機向設(shè)備傳達粗碎一鍵順序停止的信號.G1[20]信號表示設(shè)備故障信號傳達給上位機，G1[21]信號表示設(shè)備啟動超時信號傳達給上位機，G1[26]信號表示砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)中的膠帶輸送機設(shè)備跑偏15度信號傳達給上位機.G1公共信號數(shù)組如下表3所示.

2) 設(shè)備的數(shù)據(jù)類型

在設(shè)備全局數(shù)據(jù)塊DB20中添加砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)所用到的94臺設(shè)備，其中18臺電動弧門、9臺卸料小車的數(shù)據(jù)類型皆為正/反轉(zhuǎn)設(shè)備接口，成品倉的4臺噴淋除塵裝置的數(shù)據(jù)類型為噴淋設(shè)備接口，其他63臺設(shè)備的數(shù)據(jù)類型皆為正轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型.

3) 使用方法

以UDT正/反轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型的設(shè)備為例，每臺電動弧門、卸料小車的X00～X24表示接收上位機對PLC控制器的控制信號，上位機可以讀取和修改數(shù)據(jù)信息.Y01～Y06表示PLC控制器將數(shù)據(jù)信息傳給上位機，上位機只能讀取數(shù)據(jù)信息，監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài).其他數(shù)據(jù)類型設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸與UDT正/反轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸類似.

3.3 函數(shù)塊FB的設(shè)計

函數(shù)塊(FB)可以將輸入、輸出和輸入/輸出參數(shù)永久地存儲在背景數(shù)據(jù)塊中，具有存儲器的功能.函數(shù)塊(FB)易于移植，對于相同控制邏輯不同參數(shù)的被控對象，只要使用不同的背景數(shù)據(jù)塊，同一個FB塊就可以實現(xiàn)控制，減少了重復(fù)工作，提高了工作效率.在砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)程序設(shè)計的過程中，不僅涉及到PLC控制系統(tǒng)的程序現(xiàn)態(tài)，還涉及到它的歷史狀態(tài)，以及在這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移和動作，用到了有限狀態(tài)機(FSM)的概念進行函數(shù)塊的設(shè)計.

表3 DB20中G1公共信號數(shù)組

以正轉(zhuǎn)啟?？刂坪瘮?shù)塊FB1為例，輸入、輸出參數(shù)皆與時間參數(shù)有關(guān)，輸入/輸出參數(shù)的數(shù)據(jù)類型為UDT正轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)類型.在靜態(tài)變量中，存放了啟機、超時、停止、手動啟停復(fù)位計時器.M00～M10為正轉(zhuǎn)啟停控制函數(shù)塊FB1中的有限狀態(tài)機，正轉(zhuǎn)設(shè)備的狀態(tài)在幾個狀態(tài)中進行轉(zhuǎn)換.設(shè)備在連鎖模式啟動允許狀態(tài)下，才可以轉(zhuǎn)換成連鎖運行標志狀態(tài).調(diào)試模式與連鎖模式的狀態(tài)轉(zhuǎn)換相似.當正轉(zhuǎn)設(shè)備發(fā)生故障時，轉(zhuǎn)換成故障報警狀態(tài).對于正轉(zhuǎn)設(shè)備中的膠帶輸送機，當它在運行過程中發(fā)生跑偏現(xiàn)象，則轉(zhuǎn)換成跑偏報警狀態(tài).當正轉(zhuǎn)設(shè)備的超時計時時間達到或超過超時延時設(shè)定的0.1s時，正轉(zhuǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)換成超時報警狀態(tài).當正轉(zhuǎn)設(shè)備停機時，由于設(shè)有延時設(shè)定，首先轉(zhuǎn)換成停止倒計時標志狀態(tài)，當達到倒計時設(shè)定的時間時，設(shè)備轉(zhuǎn)換成停止標志狀態(tài)，此時設(shè)備停機.正轉(zhuǎn)設(shè)備啟機過程與停機過程類似.正轉(zhuǎn)啟停控制函數(shù)塊FB1的變量聲明表如下表4所示.

表4 正轉(zhuǎn)啟?？刂坪瘮?shù)塊FB1的變量聲明表

3.4 公共信號函數(shù)FC的設(shè)計

在砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的程序塊中建立公共信號函數(shù)FC1，沒有可以存儲塊參數(shù)值的數(shù)據(jù)存儲器，調(diào)用函數(shù)時，必須給所有形參分配實參.在公共信號函數(shù)FC1中調(diào)用設(shè)備控制調(diào)用FB20、粗碎順序啟停調(diào)用FB21、精碎順序啟停調(diào)用FB22、信號中轉(zhuǎn)傳送FB23、上位信號復(fù)位FB8.調(diào)用這些需要重復(fù)執(zhí)行的代碼塊，可以簡化我們需要重復(fù)執(zhí)行的任務(wù)，提高代碼的運行效率，不占用額外的存儲資源，減少了編程的工作量，提高了工作效率.

3.5 組織塊OB的設(shè)計

組織塊(OB)是CPU操作系統(tǒng)和用戶程序之間的接口，由操作系統(tǒng)調(diào)用，當建立一個程序時，系統(tǒng)會自動建立一個Main[OB1]程序，負責調(diào)用其他模塊.在砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的程序塊的組織塊OB塊中調(diào)用公共信號函數(shù)FC1，來調(diào)動整個控制程序.

4 ATS上位監(jiān)控系統(tǒng)界面設(shè)計

監(jiān)控系統(tǒng)的上位機一般都是工控機，即工業(yè)計算機.工控機通過軟件、串口、以太網(wǎng)等進行通信，實現(xiàn)過程控制并采集PLC、儀表、變頻器等設(shè)備的實時、快速、準確的數(shù)據(jù)，工控機把數(shù)據(jù)采集上來，通過軟件把數(shù)據(jù)顯示到畫面上，可以在工控機上能看到遠程設(shè)備的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，也可以操控，同時可以進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計等操作[9].

ATS組態(tài)軟件是一款通用型的人機可視化監(jiān)控組態(tài)軟件，以分布式實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為內(nèi)核的自動化軟件產(chǎn)品.通過ATS組態(tài)軟件，砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的工藝流程要能夠通過界面模擬顯示出來，直觀地反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，還要通過組態(tài)畫面對系統(tǒng)進行控制[10].由于砂石生產(chǎn)線較長，涉及的設(shè)備較多，對每個車間配以獨立的監(jiān)控畫面，更加清晰直觀地顯示設(shè)備的運行狀態(tài)，在手動模式、遠程模式下，點擊設(shè)備圖案要能完成對設(shè)備的直接操作.

4.1 除塵器界面設(shè)計

在砂石生產(chǎn)線中，共配備了4臺除塵器，可以減小環(huán)境污染.在除塵器界面中，對每一臺除塵器進行控制，并實時監(jiān)控4臺除塵器的參數(shù).

4.2 主流程界面設(shè)計

根據(jù)砂石生產(chǎn)的工藝流程，對主流程界面進行設(shè)計.在主流程界面上，可以清晰地看到整個砂石加工生產(chǎn)的實時過程.在砂石生產(chǎn)線啟動前，要先進行預(yù)警啟動，警鈴提示砂石生產(chǎn)線上設(shè)備周圍的人，砂石生產(chǎn)線即將啟動.在主流程界面上的預(yù)警部分可以清晰地看到設(shè)備的運行狀態(tài)并對故障進行復(fù)位操作.將粗碎、精碎2部分工序的一鍵啟動、一鍵停止按鈕以及精碎工序的B段、C段、E段、F段、E和F段啟動選擇按鈕設(shè)置在主流程界面上，便于操作人員對整個砂石生產(chǎn)線進行實時控制與監(jiān)控.主流程界面如下圖5所示.

圖5 主流程界面

4.3 工作維護界面設(shè)計

工作維護界面中，分為了3個部分.第1部分是砂石加工生產(chǎn)設(shè)備進行模式的選擇.第2部分是可對PLC控制器的工作狀態(tài)進行監(jiān)控.第3部分是對有橋接信號的卸料小車、電動弧門進行正反限位橋接控制.在設(shè)備維護時，為解除限位，橋接信號由工作維護操作界面給出.工作維護界面如下圖6所示.

圖6 工作維護界面

經(jīng)調(diào)試，各個設(shè)備均可正常運行.設(shè)備在連鎖模式、手動模式下均可正常運行.

5 結(jié)語

根據(jù)客戶提出的全自動砂石生產(chǎn)線的需求，首先設(shè)計了砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)工藝流程圖，并設(shè)計了連鎖模式、調(diào)試模式、手動模式進行控制砂石生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng).其次，對砂石生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)進行了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計.再次，對砂石生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)進行了結(jié)構(gòu)化程序的設(shè)計.最后，采用ATS組態(tài)進行了主流程界面的設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控、控制的目的.砂石生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用，不但節(jié)省了人力、管理費用，而且還有效的提高了砂石生產(chǎn)的生產(chǎn)效率以及砂石資源的利用率，此次設(shè)計滿足了客戶的需求，更重要的是與當今國家發(fā)展的主題相符.