基于MCGS的搅拌机监控系统设计论文_范例

1基于MCGS的搅拌设备计算机监控系统设计孔月红金来宝刘强平指导老师：李泉李金明李红萍摘要：本文针对小型生产设备采用DCS控制系统投资大、设备浪费严重，简单的PLC控制系统无法友好显示的缺点与不足，设计出基于MCGS的搅拌设备计算机监控系统，节省了设备投资，减轻了操作工的劳动强度，降低了控制系统的故障频率，提高了产品的质量与生产效率。关键词：搅拌设备MCGSPLC计算机监控系统一、前言在各行各业的生产过程中，特别是化工生产过程中，小型的生产装置经常要将各种物料混合加热后，才能送到下一道生产工序进行正常的生产。在通常情况下，采用DCS投资太大，设备浪费比较严重，所以通常采用PLC控制系统，但由于搅拌设备比较庞大，PLC无法显示生产设备的运行情况，操作人员经常要到现场去观察生产设备的运行是否正常，操作起来很不方便，工作效率很低，而且不能及时观测生产设备的运行情况[1]。鉴于这种情况，提出基于MCGS的搅拌设备监控系统设计的构想。二、控制要求某种搅拌设备的组成如图1所示。物料A、B、C按一定的比例混合后进行加热，按规定的时间加热后，作为下一级生产装置的原料[2]。搅拌设备监控系统要求用PLC来完成调整进料比例、搅拌时间、加热时间、出料的控制，并要求用MCGS工控组态软件来监控搅拌设备的运行状态。具体要求如下：搅拌设备开始工作后，首先打开混合物料排放泵F4；20秒后，关闭F4同时打开物料A的进料电磁阀F1，注入物料A；物料A加至高度L3后，关闭F1，延时2秒后，打开物料B电磁阀F2，注入物料B；物料B加至高度L2，关闭Y2，延时2秒后，打开物料C电磁阀F3，注入物料C；物料C加至高度L1后,关闭F3，延时2秒后，开启搅拌电动机开始搅拌[3]；30秒后，电动机停止搅拌，物料开始加热，加热指示灯亮；15秒后加热停止，加热指示灯灭，温度指示灯亮；冷却60秒后，温度指示灯灭，同时打开液体排放阀F4，然后再从头开始，循环不止。任何时候按下停止按钮，都能够停止当前的操作。图1搅拌设备的组成2三、系统硬件设计本系统以西门子S7-200PLC作为搅拌设备的控制核心，由监控计算机、S7-200PLC和搅拌设备组成一个计算机监控系统[4]。1.搅拌设备控制系统I／O分配。见表1。表1搅拌设备控制系统I／O分配PLC中I/O口分配注释MCGS实时数据对应的变量元件地址SB1I0.0启动按钮SB2I0.1停止按钮L3I0.2液位3指示灯L3L2I0.3液位2指示灯L2L1I0.4液位1指示灯L1TI0.5温度检测接点信号T0F1Q0.0物料A电磁阀Y1F2Q0.1物料B电磁阀Y2F3Q0.2物料C电磁阀Y3F4Q1.0出料泵接触器Y4F5Q1.1搅拌电动机接触器Y5F6Q1.2加热装置Y6M1.0加热指示灯M1M1.1温度指示灯M22.监控计算机与西门子S7-200PLC的连接如图2所示。图2监控计算机与西门子S7-200PLC的连接3.PLC控制系统接线图（如图3所示）。3图3PLC控制系统接线图控制系统接线说明：L1、L2、L3为液位测量信号，I0.5为温度检测输入端。F1、F2、F3为物料A、B、C的电磁阀，F4为出料泵接触器，F5为搅拌电动机接触器，F6为加热装置。四、系统软件设计系统软件设计包括PLC程序设计和MCGS组态工程的设计。1.搅拌设备PLC控制程序（如图4所示）。1MI0.1I0.0I0.2I0.3I0.4I0.5Q0.1Q0.0Q0.2Q1.0Q1.12LS7-200PLC启动I0.0停止I0.0L3L2L1温度F1F2F3F4F51L+24VLN~220VQ1.2F624V-4图4搅拌设备控制系统PLC控制程序2.创建名为搅拌设备控制系统MCGS组态工程，工程数据库规划如图5所示。5图5据库规划3.搅拌设备控制系统PLC通道设置如图6所示。图6搅拌设备控制系统PLC通道设置4.搅拌设备控制界面组态如图7所示。6图7搅拌设备控制界面组态5.脚本程序IFM0=100THENM0=0ENDIFM0=M0+1五、搅拌设备计算机控制系统的调试与功能实现1、PLC控制系统模拟调试。运行PLC程序，模拟输入启动、液位、温度等输入信号，观察PLC的输出指示灯，看是否符合搅拌设备的控制要求，如不符合要求，修改PLC程序，直到符合控制要求为止。2、MCGS监控界面的调试运行正确的PLC程序，运行MCGS组态工程，观察搅拌设备计算机控制系统的监控界面的动画显示是否按控制要求模拟显示工艺的操作过程，如果有问题，检查PLC通道连接以及动画连接，排除连接错误，是动画的显示与PLC的运行一致。3、搅拌设备计算机控制系统联调连接PLC与现场设备的控制接线，仔细检查无误后运行PLC程序，运行MCGS监控界面，观察MCGS监控界面与现场的设备运行情况是否一致，如果不一致，仔细检查每个输入输出通道，直到模拟的工艺运行状况与实际的工艺状况保持一致为止[5]。六、结束语搅拌设备计算机控制系统的应用，实现了生产设备的计算机控制，为企业节省了大型计算机控制系统的投资，也为其他的小型生产设备提供了计算机控制的构想，使其实现计算机控制成为可能。参考文献：[1]孙晗,武昌俊.基于PLC交通信号灯控制系统在MCGS组态软件中的实现,工业控制计算机,2009年第22卷第3期:75,97[2]包建华.基于MCGS组态软件的机械手控制系统,兵工自动化,2007年第26卷第8期:56-57[3]张志田.基于MCGS组态软件的立体仓库控制系统研究,湖南工业职业技术学院学报,2008年第8卷第2期:8-9[4]杜焰,易奇志，谢昌琮.基于组态软件MCGS的化工基础实验的开发与实践,计算机与应用化学,2009年第26卷第4期:465-468[5]王雷,沙漠,李苏,高丽萍.基于MCGS的交通灯控制系统设计,研究与开发,2009年第3期:42-43