定量灌装系统

 定量灌装系统

【摘要】  本文介绍一种基于PROFIBUS -DP总线控制的水泥定量灌装系统，重点

介绍系统的结构组成、工艺流程、总线架构、硬件选型、软硬件组态的实现及WinCC

监控系统。项目实施后有利于进行自动定量灌装、称重数据自动记录及管理，确保散装

水泥倒运出库速度快、减少资源浪费、大大减轻环境污染、降低生产成本、提高工作效

率。

    一、引言

    当前国内大部分水泥厂散装水泥出厂，尤其是针对槽车进行罐装，大都是采用传统

的手动灌装，然后在货门出口处进行称量结算，这样不仅现场操作麻烦，装载时容易造

成物料外溢，污染环境，而且不能很好地对车辆进行准确灌装，轻者造成运输成本增加，

重者损坏公路路基，同时称量数据不能共享，更谈不上数据的统一管理。

    随着计算机、网络、信息、控制技术以及现代化管理理念的发展，企业生产规模的

不断扩大，工业生产过程自动控制程度的提高，现有的水泥灌装生产装置远不能满足当

前高度自动化生产的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，

减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。为此，

我们通过几年时间的努力，借鉴国内外先进的技术，采用PROFIBUS现场总线技术研

制出一套完整的水泥散装灌装系统生产线，并且已在有关水泥厂推广应用，得到用户的

好评。

    二、PROFIBUS现场总线

    PROFIBUS现场总线网络协议是以ISO颁布的OSI标准七层参考模型为基础，对第

三层到第六层进行简化，其标准适应性强，构成的兼容网络系统可广泛应用于加工制造、

过程控制和楼宇自动化等行业。根据其应用特点可分为PROFIBUS-DP，

PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-PA三种。PROFIBUS-DP应用于工厂自动化，特别适合

于可编程控制器和现场分散的I/O设备之间的通讯，快速即插即用；PROFIBUS-FMS

应用于通用性自动化，可提供强有力的通讯能力，适合于大范围使用、多主通信场合；

PROFIBUS-PA应用于过程自动化，适用于安全性较高的场合，允许对设备进行安全的

内部操作，如总线供电、本质安全等。现场总线的特点有：

    (1)系统的开放性好。通信协议一致公开，不同厂家的设备之间可实现信息交换，

用户可根据自己的需要把来自不同厂家的设备组成自己满意的系统。

    (2)系统的互操作性强。可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，不同生

产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。

    (3)系统结构的高度分散性。该总线构成一种新的全分散性控制系统的体系结构，

从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，

提高了可靠性。

    (4)数字化通信。在系统中间层或不同层的总线设备之间均采用数字信号进行通

讯。

    (5)现场环境的适应性强。工作在生产现场前端，作为工厂网络底层的现场总线，

是专为现场环境而设计的，可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，

具有较强的抗干扰能力。

    正是基于Profibus现场总线技术上的诸多特点，以及实际应用后的经济效果，结合

该控制系统的实际情况，该系统控制对象主要分为两大类，一类是开关量点信号，比较

集中分布在几个位置上；另一类采集现场称重仪表的数据和触摸屏。因此我们在该控制

系统中采用了PROFIBUS-DP总线控制方式。