1前言
水泥粉磨生产过程是水泥生产的一个重要环节‚但在该环节上应用自动化技术往往未能引起生产厂家的足够重视‚  认为只要有好的熟料和一般的配料手段就可以了‚其实不然。该生产过程的现场环境条件比较恶劣‚工人操作劳动强度大‚且配料控制和磨机负荷控制直接影响产品的产质量‚用人工或一般控制手段是难以达到要求的。为改善工人的劳动环境‚提高产量质量‚降低能耗‚提高劳动生产率和经济效益‚很有必要实现生产过程的自动化‚同时也能实现生产控制与管理的现代化。
2.系统设计方案
水泥粉磨站生产工艺过程为熟料进厂到水泥包装出厂。从控制角度上可分为水泥粉磨及水泥入库、水泥出库及水泥包装两大部分。自动控制系统从功能上可分为机电设备的顺序控制、生产过程控制和整个生产过程的监控管理。在本控制系统中采用2台SLC503来实现设备的顺序控制‚其中一台控制熟料等入库至水泥入库间所有设备的启停‚另一台控制水泥出库到包装系统中的设备启停；用一台长皮带机称重仪对熟料入库进行计量；4台调速秤控制器对4台调速皮带秤进行称重控制‚实现各物料按所需比例进行熟料配料‚以满足高质量水泥生产的需要；用一台磨机负荷控制器通过对磨音、  提升机功率及粗粉回粉流量的监测‚实现对磨机负荷自动控制‚以达到实现磨机的高产低耗‚稳定磨机生产、均衡磨机工况、防止饱磨和空磨、提高出磨成品的细度合格率的目的；用一台包装机控制器控制包装机的准确计量和包装‚以保证水泥袋装合格率。采用一台工控机作为上位机‚上位机通过两个串行口与上述顺序控制设备和过程控制设备构成了整个自动控制系统（详见粉磨站控制系统原理框图）。上位机完成以下功能：

（1）在 CRT 上显示整个生产过程的流程及各设备运行状况。
（2）对SLC503可编程序控制器实施监控‚通过 SLC503控制生产线上设备启停以及主要工艺参数检测。
（3）对长皮带机称重仪实施监控。
（4）对包装机控制器实施监控。
（5）对由磨机负荷控制器‚调速秤称重控制器组成的配料系统实施监控。
上位机与各控制器之间通过 RS －422异步串口进行通信‚采用星形主从拓扑加总线型结构‚它的优点是配置简单‚  便于调试和扩展‚且各自保持彼此的独立性‚不会因其中一台出故障而造成整个系统瘫痪。
3.硬件结构
上位机利用系统中配有的异步通信适配器和两个 RS － 232串行接口‚其中一个串行口通过 AB 公司PIC（通信接口转换器） 转换成RS －485‚再通过 AB 公司的AIC（通信接口隔离器）与两台 SLC503相联结‚采用 DH－485通信协议；另一个串行口通过我们自行设计的 RS －232／485卡转换成 RS －485信号与长皮带机称重仪、包装机控制器、调速秤控制器、磨机负荷控制器相联‚通信协议符合 AB 公司F ull DF1协议‚使与PLC 的通信相一致。各种控制器都是由我们采用8031单片机设计开发‚都装有 RS －485异步通信接口‚从上位机、P LC 到单片机控制器我们均使用工业级产品‚保证该系统在恶劣环境下正常工作‚实现生产线的无人值守。
SLC503是美国 AB 公司的小型PLC‚支持DH－485协议和F ull DF1协议‚能工作于恶劣的工业现场‚可靠性极高‚抗干扰性能强‚有较好的价格性能比‚同时有各种各样的模块‚能灵活地配置成所需要的系统‚其输入接口能直接接收现场信号‚其输出能直接驱动执行机构‚通过上位机的APS 软件直接对其编程组态。S LC503最多可配置960个 I／O 点‚平均无故障时间大于10万小时。
4.系统软件设计

4．1I ntouch 组态软件
上位机以 Window s95操作系统为基础‚使用 Intouch 工控组态软件‚I ntouch 作为一个实时的人机界面实用程序的程序生成器‚可以产生在管理级别上的监控和数据采集程序‚可依靠菜单驱动在 Window s95的多任务环境下运行。在 I n- touch 中主要由两大部分组成：（1）Window Maker ‚它是一个应用开发环境‚用于建立窗口的图形显示‚并定义与工业控制器、I／O 系统和其它窗口应用程序的连接。（2）Window View- er ‚它是一个实时运行环境‚用于显示由 Window Maker 建立的图形窗口‚实时监控系统运行。

4．2S LC503控制软件
SLC503控制软件使用 APS 编程软件编制‚APS 软件应用环境为386以上 IBM  兼容机‚程序的编制使用模块化结构‚分为手动程序、自动程序、主控程序、故障诊断保护程序‚使用梯形图编程语言。
4．3DDE 服务器及通信程序设计
由于Intouch 软件为组态软件‚所以我们利用 Intouch 的DDE 动态数据交换功能与SLC503和单片机控制器进行数据交换‚DDE 服务器程序利用Borland C     ＋＋ 5．0的 DDEML ．H 库功能函数设计‚由于在 Window s95中使用硬件中断容易引起意想不到的故障‚我们把通信设计成一个事件对象‚利用 Window95中特有的线程这一概念‚把通信设计成线程函数‚不断地查询有无数据接收到。
具体设计如下：在 Window s95中我们可以在收到 W M－ CREAT E 消息时用CreatFile（） 打开串行口‚用 CreteEvent（）建立事件对象‚并建立通信监视线程等一次性工作。通信监视线程主要用 Wait Comm Event（）函数等待输入事件‚并在输入事件发生时‚向主程序发送一个自定义 W M－COM MN O- T IF Y 消息‚主程序响应这一消息‚在处理函数中用 ReadFile
（）从串行口中读出输入字符‚在读操作完成后把事件对象设置成有信号。
这样通过通信函数就可以与SLC503和单片机控制器交换数据与信息‚并通过 DDE 动态数据交换技术与Intouch 组态软件交换数据与信息‚实现整个系统的相互连接‚使整个系  统协调运行‚并在上位机上能监控整条生产线的实际运行状况‚实现生产线的全自动化。
5.后语
本控制系统结构简单可靠‚功能较强‚自动化程度较高‚  性能价格比优越‚采用了目前较为先进的工控技术及产品‚ PLC 和单片机及 IPC 技术各自的优势在本系统得到了充分的体现‚使系统能较好的适应实际过程的各个环节。目前已应用在粉磨站出口项目的实际设计中。

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