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3.3.2 下位机软件的编程

新型加气砖生产线控制分为手动和自动两种操作方式，手动是指操作工人点击HIV画面按照生产步骤进行工作，自动则是操作工人只需点击自动再点击开始，设备无需工人继续操作自己按照编好的程序自己生产。通常为了更好的编写程序首先要画出程序流程图。程序图如下图3.7

图3.7 配料系统程序流程图

上图为配料系统程序流程图，在编写程序时必须先了解整条流水线的运行流程，这是编写程序的根本。以上图为例，首先开始、自动。搅拌电机启动，定时器开始计时，时间到卸料阀打开物料进入中转料浆池，时间没到继续搅拌，中转料浆池启动，搅拌电机开始搅拌，定时器开始计时，搅拌时间到，渣浆泵将搅拌好的料浆送入计量称，时间没到，继续搅拌，计量数值达到后，渣浆泵停止，卸料阀打开，料浆进入浇注搅拌电机，同样浇注搅拌电机启动，定时器计时，时间到后，卸料阀打开开始浇注。

PLC程序梯形图如图3.8

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图3.8 搅拌电机启停

在PLC编程中一般常用梯形图，其简单直观明了。在画完流程图之后，了解设备运行流程，再编写PLC梯形图。如上图 搅拌电机的启动和停止。

3.4 下位机西门子PLC的通信

3.4.1 配料室PLC与现场编程设备的通信

西门子PLC的 CPU集成了PROFINET端口，它支持以太网和基于TCP/IP的通信标准，支持ISO和传输控制协议（TCP），如今的设备通信是通过PROFINET端口实现西门子CPU与其他的CPU、编程设备、HMI设备和一些非西门子设备通信。

本设计主要应用PROFINET实现西门子CPU与编程设备的连接。首先使用标准的以太网电缆，一端接PROFINET端口，另一端接工控机端口。同时将PROFINET端口参数和工控机的IP地址进行设置，在设置中要注意一定要这两个的IP地址和子网掩码设置成相同的地址。一般IP地址设置为192.168.0.10，子网掩码设置为225.225.225.0在完成设置后，先检查并测试端口，再将写好的程序下载到CPU中即可。

3.4.2配料室PLC与现场单机设备的通信

西门子PLC支持点对点协议。此协议既可实现将信息直接发送到外部设备，

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又可从其它设备接受信息，还可以相互间交换信息。目前新型加气砖生产线设计设备之间常用光纤收发器来进行之间的通信，光纤收发器通过光纤传输信号非常稳定且价格不高，光纤收发器上面有三个LED灯，代表电源、网络和光纤，那个灯不亮就代表其中一项有问题，非常方便。

新型自动化控制设计中选用的模块，要实现通讯要先对控制器进行设置，首先选择MODBUS兼容模式，协议模式还要选择RTU模式、偶效验，波特率选择9600bps，再对通信模块进行设置，端口的组态波特率选择9.6kbit、偶校验、数据位8位/字符，停止位为1.

3.5 程序调试

在程序调试前，先检查程序点击编译按钮，看提示是否有编写错误，确认无误后，将程序下载进CPU模块中，点击程序状态监控，设备开始运转，监视程序运行状态，如有误，立马停止。观察程序运行状态找出不对之处改正，周而复始，完成程序调试。

四、监控系统设计

4.1 监控软件的概述

组态软件是数据采集和过程控制的专用软件，能够使用户快速建立人机界面。组态软件的应用领域很广，在机械、钢铁、电力、水处理、石油化工、纺织等方面的数据采集与监视控制及过程控制都有广泛的应用。本文用的是西门子WINCC来实现监控画面的设计。

4.1.1 组态软件概述

工程组态软件WINCC（Windows Control Center)是一个集成的人机界面

（HMI）和监控管理系统，它是西门子公司在过程自动化领域中的先进技术和微软公司强大的软件功能相结合的产物，是世界上第一个集成的人机界面（HMI)软件系统。它真实地将工厂控制软件集成到自动化过程中。HMI人机界面系统作为基础自动化系统重要组成部分，用于控制系统的各种数据的设定、显示、故障报警，以及相应操作和设备的在线调试和维护，发挥越来越重要的作用。通过自

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动化控制程序接收过程计算机（PCS）和操作人员通过HMI输入的数据进行处理，处理后再将过程数据信息、机组状态信息和各种测量数据以符号、数值、曲线、图表及历史纪录的形式在HMI画面上显示。实现在HMI上能看到相应的信息，帮助操作人员和设备维护人员快速准确的了解系统当前状态及其相关信息的设计目标。

一般在上位机用WINCC组态软件设计的人机画面，主要包裹以下几个方面内容：

(1)图形系统：使用图形编辑创建系统监控画面。 (2)变量管理与通信：用于组态系统变量管理与通信。

(3)报警记录：记录了进行组态的过程，使用报警记录编辑器创建报警记录。 (4)归档系统：用于对数据的归档，使用变量记录编辑器。 (5)报表系统：使用报表编辑创建报表布局。 (6)脚本/编程系统：使用脚本编辑器创建脚本文件。 (7)用户管理：用于对用户进行管理。

(8)文本库：项目的大多数文本都集中在文本库中进行管理。

4.1.2工程系统组态简述

工程系统组态包括单用户系统、多用户系统以及分布式系统。

单用户系统用于较小的控制系统，整个系统只使用一个操作终端来完成独立系统控制和可视化。

多用户系统则是由一台服务器和多个客机组成的。负责实现连接自动化系统、协调客户机、归档数据、画面和协议所有的公共功能。

分布式系统是用于处理大量数据的大型系统，在分布式系统中，应用程序可分布在几个服务器上，每一个客机都有单独的组态，如果服务器上的数据被修改，则客户上的数据自动进行更新。

目前根据现场实际情况在新型加气砖生产线上一般用单用户系统。

4.2监控系统的设计

4.2.1监控系统的创建步骤

（1）WINCC下创建新项目

创建时要设置项目类型、项目名称、项目路径和项目属性。 启动WINCC，选择单用户项目，输入项目名称，在选择存放盘符。

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