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環網結構使單一網絡線路的通斷不影響數據的通訊，同時使用交換機網管軟件可實現在線監視網絡節點的狀態，提高了網絡系統的穩定性。操作員站通過以太網卡與工業以太環網相接。現場堆取料機系統與主控制器之間采用先進的無線通訊技術。施耐德主控制器與現場圖爾克總線模塊之間采用Profibus－DP主從通訊方式，施耐德系統采用PROSOFT公司的PTQ通信模塊來完成Profibus－DP通信協議的轉換，在通過ProsoftConfigurationBuilder軟件進行通信參數的配置，實現網絡互聯。采用該種網絡結構便于管理維護同時可以節省大量的現場控制箱至PLC柜內的控制電纜。

軟件組成控制系統采用施耐德UnityProXLV4．0編程軟件；上位機HMI軟件采用InTouch10．1畫面軟件。原料場基礎自動化系統主要完成流程控制和設備控制任務，系統主要控制任務如下：工作方式的選擇；設備狀態的判斷；工作流程的選擇和撤銷；工作流程順序啟動／停止；工作流程故障緊急停止／重新啟動；區域部分緊急停止／復位；皮帶機輔助設備的定位控制；料位檢測及實時顯示；皮帶秤信號采集；料場進出料計量和帶速控制；與各單機和成套設備系統通訊及連鎖控制。

系統功能

系統操作方式原料輸送系統分三種操作方式：機旁手動方式、上位機集中手動操作方式、上位機自動（聯動）運行方式。機旁手動方式：在所需操作設備的機旁將該設備的PLC／機旁選擇開關置于機旁位，然后在機旁啟停該設備。此種操作方式為設備檢修、調試時采用。PLC／機旁選擇開關置于0位時，還可機旁復位故障，故障復位后，PLC／機旁選擇開關再置于PLC位或機旁位時，可運行該設備。上位機集中手動操作方式：當生產線需要上位機手動操作運行時，在上位機上選擇“手動”按鈕，此時該相應的主畫面所控設備將置于手動狀態操作，此時需檢查畫面顯示設備狀態，包括所要操作設備是否供電、所要操作設備是否在PLC操作位、所要操作的設備是否有故障、皮帶拉繩開關是否動作。確認完畢后選擇所要操作設備的文字后，將彈出手動操作小畫面，手動狀態下，選擇“啟動”則可啟動單條皮帶，若皮帶為運行狀態，點“停止”則停止皮帶運行。對于雙向皮帶，若皮帶從正轉打到反轉，需要先按“停止”按鈕停止皮帶，再點“反轉”，反之亦同。上位機自動（聯動）運行方式：當生產線需要自動運行時，在相應的流程畫面上選擇“自動”按鈕，會彈出操作子畫面。選擇啟動后皮帶就會按照所選線路運行，自動運行燈會變為綠色。自動運行時皮帶機系統將根據所選線路：逆物流方向逐臺啟動預報，逐臺啟動。即每臺設備均自動進行啟動預報后，自動啟動。當生產線上設備某一臺設備故障或某一臺皮帶機拉繩開關動作，該設備和逆物流方向的設備將立刻停止運行。當故障檢修完成后，按復位開關或復位拉繩開關，若繼續啟動該條線路，則按“啟動”按鈕后，系統將先預報后自行啟動。流程中其他設備其余輔助設備可以根據上下游皮帶機的運行狀態確定動作的唯一性；若選擇“停止”或“急停”，則所運行的生產線將停止，自動運行燈熄滅。停機過程是按順物流方向，延時逐臺停機。其延時停機選擇是根據工藝參數設定，可現場根據實際情況調整。待物料輸送完畢后，系統停機。

控制功能的實現和優化由于大型物料輸送生產線的流程數量很多，流程的可靠選擇、切換和多流程正常運行十分重要。以往很多項目的做法是針對每條流程編制不同的程序，這對于流程較少，比較單一的系統可以適用，但是對于本系統的流程較多且復雜的情況，如果沿用這種方法，無疑會給編程和調試帶來極大的困難。一般一個運料流程需要一組設備相協調連鎖動作，才能實現的。不同的流程經常共用一臺或是幾臺設備，每臺設備所屬的流程同時只能有一個流程被選擇，每條流程之間必須做到相互連鎖；傳統的控制方式有明顯的缺點：流程啟動、停止和切換所需要的時間較長，設備空載率較高，導致運行成本增加。綜合考慮上述因素，該系統采用了模塊化的程序結構，根據不同控制要求，將現場設備分為不同的幾種類別，然后針對每種類別分別編織模塊化的程序。如單向運行皮帶機功能塊、雙向運行皮帶機功能塊、三通閥功能塊等,封裝好了的功能塊可以修改一次，對所有同類的設備都適用，減少編程調試中的工作量和避免復制過程中的修改錯誤，提高了編程效率。同時在上位機畫面上，將料線選擇的相關的連鎖關系都寫到了畫面的腳本文件中，減少PLC編程，提高程序的易讀性、通用性。本系統充分利用了UnityPROXL，InTouch強大的、豐富的軟件開發平臺，提高工程效率。

結束語

該控制系統自投產以來，運行狀態良好。實踐證明，該控制系統具有實時性強、可靠性高、擴展性好、故障率低；監控程序功能完善、抗干擾能力強、綜合性能強、人機界面友好；便于維護、成本較低等優點。該程序和畫面結構便于日后新增料線的開發和維護。

作者：陳澤望單位：中冶南方工程技術有限公司自動化二部