基於PLC和組態王的料位監控係統
信息科技
作者：袁佳楠
摘要 從港口幹散貨裝卸儲運的生產實際出發，介紹了自動監控係統的硬件結構組成和軟件係統。采用PLC作為下位機實現現場信號的控製。采用研華工控機作為上位機，顯示實時監控畫麵。采用組態王軟件進行上位監控軟件的編製。
關鍵詞 PLC；組態王；料位；監控係統
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）88-0233-02
0引言
可編程控製器（Programmable Logic Controllor簡稱PLC）是將計算機技術、自動控製技術和通信技術融為一體而迅速發展起來的。由於具有可靠性高、功能強大、組合靈活、維護方便等特點而廣泛應用於工業控製領域。
組態（Configuration）是指通過專用軟件定義係統的過程。組態軟件是利用係統軟件提供的工具，通過簡單形象的組態工作，構成係統所需的軟件。是工業自動化軟件的一個重要分支。組態軟件促使自動化技術走出工業應用的狹小範圍，在樓宇自動化、農業自動化等領域得到應用。
組態王是國內第一家較有影響的組態軟件開發公司。組態王提供了資源管理器式的操作主界麵，並且提供了以漢字作為關鍵字的腳本語言支持。組態王也提供多種硬件驅動程序。
采用組態王軟件編製的上位監控係統是控製係統的數據收集和處理中心、遠程監視中心和數據轉發中心，它與外圍設備PLC，智能儀表等相連接構成控製中心。
針對港口幹散貨的裝卸儲運生產的實際，采用西門子PLC為現場控製核心，以組態王軟件作為上位監控組態軟件，設計一套料位自動監控係統。實現卸料小車的實時監控、現場料位的數據采集和顯示、料位超限報警等功能。
1 卸料生產工藝流程
本係統包括6個料倉，這些料倉主要用來儲備和緩衝物料，由卸料小車向各個料倉送入物料。卸料小車安裝在傳送帶支架上，物料由傳送帶送到卸料小車上，隨著小車的移動，卸料點隨著移動，當卸料小車停在某料倉處則向該料倉注入物料。卸料小車的卸料點由接近開關決定，根據料倉料位決定是否向某一料倉卸料，若該料倉料位達到控製要求，則卸料小車啟動向下一料倉運動。當到達首末兩個料倉時，卸料小車進行方向切換，如此不斷進行循環。
2硬件係統結構
本係統硬件係統主要由工控機、PLC、網絡卡組成，還包括現場的接近開關、料位計等。
2.1工控機
上位機采用研華機架式工業控製計算機，主要完成係統的組態，軟件編程，工業現場動態顯示以及運行參數給定，報警顯示等主要功能。
2.2 PLC控製器
采用Siemens公司的S7-300係列PLC控製器，中央處理單元為CPU314；數字量輸入模塊SM321進行現場接近開關位置的檢測和現場手動/自動信號的檢測；數字量輸出模塊采用SM322，進行控製信號的輸出；模擬量輸入模塊采用SM331，進行6個料倉料位數據的采集；采用24VDC、20A SIEMENS工業開關電源SITOP作為輸入輸出信號電源。
2.3網絡卡
S7-300和上位監控計算機的通信可以采用多點接口網絡（MPI）或PROFIBUS-DP接口等多種通信方式。本監控係統中S7-300的中央處理單元選用CPU 314，因此在上位機中安裝CP5611卡，通過MPI電纜進行連接，這樣就在上位機和S7-300PLC之間建立了通訊硬件聯係。
3 監控係統功能實現
本自動監控係統主要完成6個料倉料位的自動檢測和實時顯示、料位報警顯示、卸料小車實現現場手動控製和中控室自動控製、友好的人機交互界麵顯示。
3.1 料位的檢測
監控係統通過料位計的實時數據分別對6個料倉的料位進行檢測並在上位監控畫麵中實時顯示狀態。
3.2 料位超限報警