基于PLC和组态王的面粉自动包装监控系统设计

32 PACKAGING March 2016
跨界·包装
材料与设备·MATERIALS AND EQUIPMENT
引言
面粉包装是面粉生产中的重要环节。

以往采用机械称量、人工装袋，劳动强度大、速度慢，误差大，不能自动统计生产的数量，还存在在包装过程中影响面粉品质等诸多问题。

近几年，面粉包装生产虽然采用继电器控制系统实现了自动化，但线路复杂，系统可靠性低，包装精度差，无法远程实时监控包装的整个过程，更无法自动统计打印相关生产包装信息报表，为了解决上述问题，在充分借监各种包装机械先进控制技术的基础上，设计了一套面粉自动包装监控系统。

控制系统由西门子s7-200PLC控制包装计量精度，通过上位机上的组态王软件监控面粉自动包装生产系统的运行状态，可随时根据生产要求修改控制参数，并可实时监控生产的整个过程和自动统计相关生产数据。

1 面粉自动包装监控系统硬件设计
面粉的自动包装流程是先由称重单元进行称重，然后由输送单元将其输送到缝口单元处进行封口处理，最后进行计数等。

由其包装流程，设计其硬件组成分别由给料单元、称重料斗、称重传感器、夹袋机构等组成。

动力设备给料电机、输送电机和缝口电机工作分别完成给料、输送和缝口，给料门、夹袋机构的动作
均由运行比较平稳的气动系统来完成。

气动系统主要包括各种换向电磁阀和单作用气缸，气缸控制自动包装过程的一系列动作。

整个系统的运行由安装了组态王的上位机进行监控。

自动包装设备共需要有数字量输入端口10个，其中，存料斗料位信号2个，夹袋信号1个，卸料门信号2个，输送机减送信号1个，缝口机信号1个。

数字量输出信号共需要9个。

分别为给料机电机接触器控制1个，输送机电机接触器控制1个，缝口机电机接触器1个，卸料门控制电磁阀1个，卸袋控制接触器1个，给料机变频器启动接触器1个，输送变频器启动接触器1个。

系统共需要处理2路模拟量信号，1路为采集称重传感器的信号，另1路为采集给料门位置反馈信号。

主控单元采用了西门子公司的S 7-200系列的P L C 产品CPU224CN，另外需要添加一个模拟量扩展模块EM235。

上位机采用普通台式电脑安装组态王6.55版本即可。

整个系统的硬件组成如图1所示。

2 软件设计
软件设计包括下位机PLC的软件设计和上位机的软件设计。

2.1 下位机PLC软件设计
整个程序包括初始化、各设备的驱动及停止控制子程序、面粉包装称量控制子程序、故障事故报警等程序。

（1）初始化子程序。

对所有使用中间继电器、定时器、计数器和数据寄存器等进行初始化处理，对一些需要初值的参量赋值。

（2）面粉自动包装各设备的驱动及停止控制子程序。

按照生产工艺要求，控制各设备的驱动与停止。

（3）面粉包装称量控制子程序。

对某一定量面粉包装品，为保证包装精度，采用“先快后慢，先大量后小量”的三级进粒方式，通过程序运算控制给料门的开度大小来实现。

（4）故障和事故报警子程序。

运
基于PLC和组态王的面粉自动包装监控系统设计
孔 祥
（甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006）
【摘　要】采用西门子S7-200系列PLC和北京亚控公司KINGVIEW6.55版本监控软件对面粉自动包装监控系统进行硬件和软件设计，设计了一
套面粉自动包装监控系统，具体设计了控制系统的硬件和软件，并对系统进行了调试。

【关键词】PLC 组态王 包装 监控
作者简介
孔祥（1983-），男，讲师、技师，从事电气自动化的教学与研究工作。

图1 系统硬件组成图
图2 组态监控软件结构图
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