在印染行业的生产过程中，将不同的染料按一定重量加入同一容器中进行搅拌混合的过程称为配料，配料成分的准确与否直接决定了印染产品的质量[1-2]。染料配方自动控制系统就是基于这一配料过程而设计的控制系统。目前，随着通信技术、计算机技术和自动控制技术的发展。
随着技术的快速发展，配料自动控制逐渐进入工业控制集中时期，即对染料配方精度和配料效率的要求不断提高，因此设计一套高精度、高效率的染料配方自动控制系统尤为重要[3-5]。
染料配方自动控制系统流程介绍。
本文介绍的染料配方自动控制系统主要由染料罐、气缸、机械手、步进电机、称重仪表和称重传感器等组成，包含18种不同的染料。系统运行时，通过全速、快速、慢速三种不同的加料方式，将不同的染料按一定重量加入同一容器中，搅拌混合。这个过程就是染料配方的自动控制。染料配方自动控制系统的专用设备主要由18个灌装阀组成，由主工作平台、机械手行走定位系统、下料灌装工作台、底部接收平台、气动支架组合架等组成。该设备采用执行缸按照设定的圆周轨迹独立转动的传动方式，自动供给染液。本文介绍的染料配方自动控制系统的整体工艺效果图如图1所示。

2.整体系统架构。
S7-300PLC可实时采集染缸液位，上位机利用组态王运行系统控制现场阀门、机器人、气缸等设备。S7-200智能PLC可以根据组态王发送的控制指令控制步进电机。从而控制机械手移动到相应的位置[6]。称重仪和S7-300可编程控制器采用在线控制。

3下位机程序设计
3.1s7-200智能编程。
在染料配方自动控制系统的设计中，S7-200SMART主要负责控制步进电机[7]，完成控制系统中的全速、快慢进给和零点校准功能，保证染料配方过程的高精度要求。智能PLC的操作流程如图3所示。

3.2S7-300编程。
S7-300主要负责协调部分，包括读取染缸液位，控制气缸动作，根据当前重量确定给料侧。
公式，计算快喂、慢喂和总重量的目标值，计算快喂和慢喂的转换程序，累计设定值，计算快喂和慢喂，顺序控制，与称重仪表通讯。
4上位机配置。
在组态王7.5软件上，通过新建项目、设置设备驱动、定义变量字典、配置图片等步骤完成上位机的配置[9]。这里以染料配方自动控制系统的主要操作画面为例进行简单说明。画面的主要功能是监控并给出染缸液位、缸动作、秤通讯、秤参数等多个变量，同时作为主界面可以切换到配方、实时趋势等其他辅助监控界面。
5通讯和调试。
通信部分如图4所示。打开组态王项目浏览器，点击设备选项卡创建新设备。通过设备配置向导，找到下位机对应的厂商、设备名称、通讯方式，点击下一步，设置逻辑名称，即下位机名称。然后选择相应的串行端口号。在这个设计中，选择COM1，最后配置对应的IP地址。
调试部分主要以现场实际设备为基础，主要包括以下五个部分，分别是:秤通讯、阀门参数设置、公式输入、手动调试、自动调试。系统调试先进行秤、阀、配方的调试准备阶段，再进行投料调试阶段。

5.1规模沟通。
秤通信已启用。用鼠标点击大比例初始化按钮。大约两秒钟后，初始化成功，指示灯由红色变为绿色。标尺参数设置，在标尺参数设置界面输入快速进给量和低速进给量的设定值。比例尺选择，点击绿色按钮选择大比例尺，点击红色按钮选择小比例尺。
5.2阀门参数的设置。
点击工艺流程图右下角的“阀门开启参数”按钮，进入参数设置画面。在右上角输入“全开输入距离”，输入“4”，然后在文件中点击调用，数值输入完成。
5.3公式输入。
点击“配方”按钮，弹出配方输入界面，点击“选择配方”按钮，弹出配方选择窗口，在“选择配方模板”选项中选择“染色配方”。
5.4手动调试。
在手动自动模式下点击红色按钮，黄色显示栏中将显示“手动模式”。输入移动距离，可通过向上或向下按钮实现。
5.5自动调试。
选择自动模式后，“顺序控制初始位置”、“自动模式”和“步进电机状态”都是绿色背景色。确认配方已选定，阀门开度已设定，点击“开始按钮”。
6结论。
实际运行测试表明，衡器与S7-300PLC之间的通信可靠、实时。整个系统运行可靠，精度高，操作方便。配方精度可达0.01公斤，符合染料配比要求。该系统具有一定的推广和参考价值[10-11]。

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