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0前言
散裝水泥采用的是密封儲存密封運輸?shù)姆绞?避免了袋包裝水泥的二次污染的問題，是國家倡導的儲運方式，以最經(jīng)濟的方式實現(xiàn)散裝水泥無人值守自動裝車控制是我們努力的方向。
散裝水泥自動裝車系統(tǒng)不是一個單純的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，它兼有控制、計量、交易、數(shù)據(jù)管理等多項任務(wù)。如采用工業(yè)DCS作為散裝水泥自動裝車系統(tǒng)的自動化控制模式，不僅造成集成后的系統(tǒng)復雜，而且系統(tǒng)也很難實現(xiàn)上述功能。我公司的生產(chǎn)實踐是以串口通信作為系統(tǒng)各個設(shè)備間信息交換的橋梁，實現(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)濟的配置完成了散裝水泥的儲運、電子汽車衡計量、用戶提貨刷卡信息處理等。本文對此作一介紹。
1散裝水泥自動裝車系統(tǒng)
散裝水泥自動裝車系統(tǒng)由存儲、裝料和交易幾個部分組成,裝車流程見圖1。

整套系統(tǒng)配備有IC卡讀寫裝置,用以識別裝車用戶的合法性;PLC下位機控制各類電氣設(shè)備協(xié)調(diào)工作;大型汽車衡用于散裝水泥負荷計量;工業(yè)控制計算機用來進行數(shù)據(jù)采集與管理，同時對整套系統(tǒng)實施監(jiān)控。在存儲部分,PLC在接收到控制計算機發(fā)出的啟動命令后，開始由噸包裝水泥開包進行散裝水泥螺旋輸送，經(jīng)由斗式提升機將散裝水泥送入料倉，送料過程中，開啟袋式收塵器，定時振打回灰,整個存儲過程由PLC實現(xiàn)控制。裝料部分是系統(tǒng)的核心，主要由汽車衡和用戶計算機組成，系統(tǒng)啟動后,用戶顯示器顯示操作提示信息，當司機空車上衡臺后，用戶顯示器、大屏顯示器動態(tài)顯示稱重數(shù)據(jù)，司機在EDC-POS上完成刷卡后，用戶計算機對讀入的用戶信息進行査詢并辨認其合法性，同時將此時的稱重數(shù)據(jù)作為貨車皮重進行數(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)，提示司機輸入裝車凈重值，并允許司機啟動裝料按鈕，自動裝車過程中,用戶計算機實時與汽車衡進行通信,實現(xiàn)稱重數(shù)據(jù)定時釆樣，反饋的稱重數(shù)據(jù)與設(shè)定裝車量相比較，并進行PD超前調(diào)節(jié)，完成散裝水泥的零誤差裝車。交易部分是一個數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用戶通過EDC-POS輸入自己的身份，管理計算機在確認其合法性的同時，查詢到用戶所對應(yīng)的賬戶,款項余額,提料情況等，同時結(jié)算本次交易事宜。系統(tǒng)功能框圖見圖2。

2通信接口
作為整個系統(tǒng)核心的控制計算機，擔負著與汽車衡、PLC.EDC-POS機的通訊任務(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,上位機開發(fā)工具采用VisualBasic和三菱PLC監(jiān)控軟件，后臺數(shù)據(jù)庫采用MDB(Access);下位機開發(fā)工具采用三菱PLC編程工具。
2.1計算機與非接觸式IC卡讀寫器間的數(shù)據(jù)通訊受散裝水泥現(xiàn)場環(huán)境限制，系統(tǒng)采用非接觸式IC卡讀寫器，接受來自用戶的IC卡信息?？ㄆ碾姎獠糠钟梢粋€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由一個高速的RF接口、一個控制單元和一個8K的EPROM組成。讀寫器向Ml卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)出的頻率相同,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容有了電荷，在這個電容的另一端,接有一個單向通道的電子泵，將電容內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當所累計的電荷達到2V時,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)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。
計算機與IC卡讀寫器間的通訊仍然采用串口連接的異步通訊方式,IC卡讀寫器在有卡放入的狀態(tài)下，連續(xù)向計算機發(fā)送IC卡上的數(shù)據(jù)，作為系統(tǒng)信息管理核心的計算機,實時對讀寫器(EDC-POS)機進行數(shù)據(jù)查詢，驗證用戶的IC卡信息的真假。
利用ActiveX控件MSComm可以十分方便地開發(fā)出使用計算機串口的計算機通信程序。MSComm控件提供了兩種處理通信的方式，如下。
一種為事件驅(qū)動方式，該方式相當于一般程序設(shè)計中的中斷方式。當串口發(fā)生事件或錯誤時,MSComm控件會產(chǎn)生OnComm事件，用戶程序可以捕獲該事件進行相應(yīng)處理。此例中與pos機的通信即是事件驅(qū)動方式。
另一種為查詢方式，在用戶程序中設(shè)計定時或不定時查詢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的通信即是查詢方式。
2.2計算機與PLC的數(shù)據(jù)通訊
作為整個控制系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的計算機，在VisualBasic設(shè)計平臺上，利用ActiveX控件MSComm查詢某些屬性的變化作處理，由RS232通過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算機RS232C通道的連接界面，該界面不僅具有RS232C與RS422之間信號轉(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準的RS232C傳輸格式與計算機進行異步通訊,9600b/s,奇偶效驗,ASCH碼字符如圖3所示。

通過數(shù)據(jù)傳輸,計算機可對PLC進行讀寫操作,命令代碼表見表1。
例如要從Y0起讀(Y0到Y(jié)7.Y10到Y(jié)17)兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)，則命令如圖4所示。

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

作者：榮崢，漆亮

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