配料称重控制系统是一种在线测量动态计量系统，集输送、计量、配料、定量等功能于一体，在冶金、建材、化工、饲料加工等行业中得到广泛应用。设计开发自动配料优化控制系统，对于改善劳动条件、提高产品质量和生产效率具有十分重要的现实意义。
MCGS组态软件是北京某公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，本文讨论了MCGS在配料控制系统中的应用。
1配料称重控制系统的组成
1.1配料系统结构
如图1所示，8个不同品种的物料存储仓，根据配方要求按次序的控制各自的进料绞龙，根据目标值重量送出一定重量的物料进入称重混合器，通过混合搅拌电机进行搅拌，搅拌到设定的时间后称重混合器的排料门打开，放出混合后的物料，再通过出料绞龙把混合好的物料送到下一个包装环节。

1.2配料系统控制原理结构
如图2所示，MCGS触摸工控机通过串口RS485和配料称重仪表B520进行通讯连接，能够实现新建、保存和下载产品配方、能够实现实时监控、采集和处理数据及状态显示、能够实现对历史配料称重数据的查询和打印报表、还可以U盘导入导出配方和远程控制等功能。配料称重仪表B520本身只有0-9个配方，共10组配方选择，通过MCGS配方表添加了0-99个配方，一共100组配方，配方总数还可以根据需要在软件里增加。

MCGS触摸工控机通过串口RS485和S7200PLC进行通讯连接，来实现对现场磁性开关、行程开关等元件的信号状态显示、对电机、电磁阀等设备级的动作控制处理。
1.3MCGS组态软件
MCGS组态软件由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，用户在MCGS组态环境由完成动画设计、设备连接文件与MCGS运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程”。MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，在运行环境中完成对工程的控制工作。本系统使用版本为MCGS7.6嵌入版。
2MCGS组态设计
MCGS组态过程一般如下：新建工程-构建实时数据库-生成图形界面-定义动画连接-主控窗口组态-设备窗口组态-运行策略组态-测试。
2.1设备组态
（1）莫迪康ModbusRTU
从设备工具箱中先将通用串口父设备加入设备组态窗口，双击通用串口父设备，其基本属性设置：设备名称为通用串口父设备0、初始工作状态为启动、最小采集周期1000ms、串口端口号为COM2、通讯波特率为9600、数据位8位、停止位1位、无校验。
再加入设备莫迪康ModbusRTU，莫迪康ModbusRTU指的是和配料称重仪表B520通讯设备。双击设备莫迪康ModbusRTU，设备属性值设置：设备名称为设备0、设备地址为1、其他为默认值。
通道连接：读写4WB0002通道连接变量为“设备0-读写4WB0002”。设备调试：读写4WB0002通道是指仪表显示的实际重量范围
为-3000.0-3000.0，通道变量“设备0-读写4WB0002”，就会随着实际显示重量而显示。
通道数据处理：因为通道读写4WB0002显示的数值是没有小数位的，读过来的数值都比实际大10倍，通过工程转换设置：输入最小值为-30000、输入最大值为30000、工程最小值为-3000、工程最大值为3000、在显示输出格式你选择1位小数。
其他的通道与变量连接和上面类似，不在详解，具体连接如图3。

（2）S7200PPI
从设备工具箱中先将通用串口父设备加入设备组态窗口，双击通用串口父设备，其基本属性设置：设备名称为通用串口父设备1、初始工作状态为启动、最小采集周期1000ms、串口端口号为COM4、通讯波特率为9600、数据位8位、停止位1位、偶校验。
再加入设备S7200PPI，S7200PPI指的是和S7200PLC通讯设备。双击设备S7200PPI，设备属性值设置：设备名称为设备1、设备地址为2、其他为默认值。
通道连接：读写TDUB131通道连接变量为“设备0-读写TDUB131”。设备调试：读写TDUB131通道是指配料完成后在称重混合器里进行
混合搅拌的时间.通过MCGS软件画面进行修改混合时间和显示混合时间，S7200PLC是用来逻辑计时的，混合时间设置范围为0-5000s.通道变量读写TDUB131是随着连接变量“设备0-读写4WB0002”写入值而改变。
通道数据处理：由于在S7200PLC里选择的是T131通点延时器，其基准值为100ms，在连接变量“设备0-读写4WB0002”写入100，但实际T131通点延时器只延时到10s，而不是100s，需要通过工程转换设置：输入最小值为0、输入最大值为50000、工程最小值为0、工程最大值为5000，通道处理完成后就可以实现对应。
其他的通道与变量连接和上面类似，不在详解，具体连接如图4。

2.2运行策略组态
本系统具有配方实时数据存盘、操作记录存盘、导出历史的配方数据报表，需要在运行策略里面添加一些脚本程序。
在启动策略脚本里面写入了InputSTime="2013-8-100：00：00"，InputETime="2050-12-3100：00：00"，设置导出历史配方的下限时间和上限时间。
在循环策略脚本里写入了IF设备0_读写40004_04=1AND存盘=0THEN
!SaveData（配料实时数据存盘）存盘=1
ENDIF
IF设备0_读写40004_04=0THEN
存盘=0ENDIF
设置了满足上述条件，执行配料的实时数据存盘。在运行策略里设置的定时循环时间都是100ms。
3界面效果
组态完毕进入MCGS运行环境，进入生产准备组态画面里，可以看到当前的配方号、调用配方、配方编辑、配方下载、另存配方文件、U盘导入导出配方；还可以看到物料对应仓号选择等画面。
例如图5：配方选择的是小麦粉，第一步目标值的是500Kg，对应4号仓；第二步目标值是300kg，对应7号仓；第三步目标值是300kg，对应9号仓；第四步目标值是300kg，对应10号仓；第五步目标值是300kg，对应4号仓；第六步目标值是300kg，对应11号仓；总重量为2000Kg。通过配方下载到配料称重仪表，如果有需要添加新的配方可以再配方编辑里面添加。

在物料对应仓号选择画面里：在1步里选择的是4#仓、在2步里选择的是7#仓、在3步里选择的是9#仓、在四步里选择的是10#仓、在五步里选择的是4#仓、在六步里选择的是11#仓。
由上述可以看出，在一个配方里，同一种物料可以进料多次，进料顺序可以根据配料需要任意选择。
进入监控流程图组态画面里，可以看到与实际相对应的8个储料仓、8个进料绞龙、称重混合器、出料绞龙等监控连接动画，还包含启动、停止、循环等操作画面。如图6对应生产准备时使用的是4号仓，7号仓，9号仓,10 号仓，11号仓已准备完毕显示画面。
4结语
 

IF设备0_读写40004_04=1AND存盘=0THEN
!SaveData（配料实时数据存盘）存盘=1
ENDIF
IF设备0_读写40004_04=0THEN
存盘=0ENDIF
设置了满足上述条件，执行配料的实时数据存盘。在运行策略里设置的定时循环时间都是100ms。
3界面效果
组态完毕进入MCGS运行环境，进入生产准备组态画面里，可以看到当前的配方号、调用配方、配方编辑、配方下载、另存配方文件、U盘导入导出配方；还可以看到物料对应仓号选择等画面。
例如图5：配方选择的是小麦粉，第一步目标值的是500Kg，对应4号仓；第二步目标值是300kg，对应7号仓；第三步目标值是300kg，对应9号仓；第四步目标值是300kg，对应10号仓；第五步目标值是300kg，对应4号仓；第六步目标值是300kg，对应11号仓；总重量为2000Kg。通过配方下载到配料称重仪表，如果有需要添加新的配方可以再配方编辑里面添加。
在物料对应仓号选择画面里：在1步里选择的是4#仓、在2步里选择的是7#仓、在3步里选择的是9#仓、在四步里选择的是10#仓、在五步里选择的是4#仓、在六步里选择的是11#仓。
本配料称重控制系统利用MCGS软件采用自带的配方功能，把原有10个配方号变成100个配方号，配方总数还可以根据需要在软件里增加。利用MCGS软件制作的画面流程，可以任意的选择物料的配料顺序，每一种物料也可以多次的进料选择，每一次配料最多进料6次。
本文的创新点：设计了配料称重系统，详述了利用MCGS进行数据采集、数据处理及输出控制的开发全过程，实现表明系统运行可靠、操作简便、速度快、控制精度高。本系统已用在上海某面粉厂，根据面向不同的客户已存储了55种配方，产量比原来提高25%，精度提高由原来的千分之五提高到了千分之4，整体运行效果良好。

作者：谭维清

深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业，所生产的JY500系列称重显示控制器（包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等）高速高精度，使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验，在业内有良好的口碑，且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题，客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣，欢迎咨询。