| 摘 要：塑料平膜拉絲機是將顆粒狀的塑料原料經(jīng)過加熱、擠壓、自然沿垂、拉伸、切割、收絲等工序加工成用于塑料編織袋編織的塑料細絲，其工藝過程對溫度、拉伸速度有著嚴格的要求。研華ADAM遠程模塊是基于RS-485總線形式的遠程監(jiān)控模塊，具有工作穩(wěn)定、傳輸距離遠等特點，利用遠程模塊數(shù)據(jù)檢測與組態(tài)王組態(tài)軟件實現(xiàn)的塑料平膜拉絲機遠程監(jiān)控系統(tǒng)較好地滿足了各項工藝指標的要求。 關鍵字：研華，ADAM，拉絲機，監(jiān)控系統(tǒng) 0 引言 唐山三友堿業(yè)集團公司是國有大型企業(yè)，其下屬的三友塑料編織袋廠是專為本公司生產(chǎn)重堿包裝編織袋的配套企業(yè)。塑料編織袋的生產(chǎn)主要包括拉絲、編織、縫紉和印刷等主要工序，本項目是真對拉絲工段的主要設備――塑料拉絲機的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。 1 塑料拉絲機的生產(chǎn)工藝及其對控制系統(tǒng)的要求 塑料拉絲機是將顆粒狀的塑料原料，通過主軸電機驅動的螺旋送料機壓入加熱裝置，加熱熔化后，靠液態(tài)塑料的自然沿垂生成塑料薄膜，再經(jīng)過三次加熱拉伸、切割生成薄厚均勻的塑料絲，用以編織塑料編織袋。在整個生產(chǎn)過程中，主軸電機的速度直接影響進料量，也是影響最終拉絲厚度的主要因素，其次是主加熱裝置的溫度，也是影響自然沿垂薄膜厚度的重要因素之一。而其后的四臺電動機隨著薄膜厚度的不斷減小，為保證任何位置的秒流量相同，必須保證各臺架之間張緊電機速度的比例控制，各加緊裝置的溫度對產(chǎn)品質量也有一定的影響。塑料拉絲機的工藝流程如圖1所示。 結合塑料拉絲機的生產(chǎn)工藝過程，確定本系統(tǒng)的主要監(jiān)控內容包括：主軸75KW交流異步電動機閉環(huán)調速系統(tǒng)、拉絲機原料熔化加熱溫度閉環(huán)控制、拉絲機各張緊裝置驅動電機（4臺交流異步電動機）之間的變頻調速比例控制、拉絲機各加熱裝置（每臺4點，共16點）溫度巡回檢測及上下限報警、系統(tǒng)參數(shù)的無紙化記錄、歷史記錄的顯示與打印以及擴展功能塑料圓織機工作狀態(tài)記錄與顯示，停機報警等。  圖1 塑料拉絲機的工藝流程圖 2 系統(tǒng)的硬件構成 2.1 RS-485總線技術 本系統(tǒng)通信采用RS-485總線實現(xiàn)。在數(shù)據(jù)通信、計算機網(wǎng)絡以及分布式控制系統(tǒng)中,經(jīng)常采用串行通信來實現(xiàn)信息交換, RS-485串行接口的電器標準實際上是RS-422的變型,它屬于OSI七層模型的物理層協(xié)議標準。由于性能優(yōu)異、結構簡單、組網(wǎng)容易, RS-485總線得到越來越廣泛的應用。RS-485 總線允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上,增加了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護特性,擴展了總線的共模范圍。它采用了平衡傳輸方式,需要在傳輸線上接終端電阻。RS-485總線只能工作在半雙工方式,為保證通信的可靠性,在通信系統(tǒng)設計時,要根據(jù)通信要求制定合理的通信協(xié)議。RS-485接口標準主要用于多站互聯(lián)?，F(xiàn)在許多儀表具有RS-485通信接口。RS-485協(xié)議的技術性能: 傳輸速率最大為10Mbps; 最大距離為1200M;高阻抗噪聲的差分（有補償線）傳送; 最高為32個節(jié)點;單組雙絞線電纜上的雙向主從通信;并行連接的節(jié)點、多工通信。 2.2 研華ADAM模塊 研華是將PC技術引入自動化市場的領先廠商之一。特別是研華的ADAM-4000系列遠程DA&C系統(tǒng)已被廣泛應用于各種工業(yè)現(xiàn)場。ADAM-4000主要包括通訊模塊和I/O模塊。通訊模塊提供了包括工業(yè)以太網(wǎng)、光纖、串行和無線端口等;I/O模塊提供了完善的主機與現(xiàn)場信號之間的信號調理和通訊解決方案。 本系統(tǒng)采用ADAM-4000系列的數(shù)字I/O、模擬量I/O、熱電阻專用輸入模塊和雙路PID控制模塊構成遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其通訊方式采用RS-485總線通訊并利用RS-485與RS-232總線轉換模塊實現(xiàn)與PC機的通訊。本系統(tǒng)選用的主要ADAM-4000系列模塊如表1所示。 表1 主要ADAM-4000模塊  2.3 系統(tǒng)的硬件構成 系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡結構如圖2所示。系統(tǒng)的硬件接線圖（局部）如圖3所示。  圖2 系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構  圖3 系統(tǒng)局部接線圖 3 系統(tǒng)的軟件設計 本系統(tǒng)采用組態(tài)王6.5作為組態(tài)軟件，研華ADAM-4000模塊與組態(tài)王實現(xiàn)了無縫對接，在組態(tài)王下可以方便的對系統(tǒng)硬件進行組態(tài)。 3.1 硬件組態(tài) 硬件接線完成以后，需要在主機上運行研華ADAM-4000系列遠程模塊驅動程序（購買時自帶），然后就可以在組態(tài)王下查找已經(jīng)連接的各種模塊，并按要求分別規(guī)定各個模塊的訪問地址及其鏈接的系統(tǒng)變量。 3.2 軟件組態(tài) 本系統(tǒng)利用組態(tài)王的模塊化設計及其靈活性好、穩(wěn)定性高、易于實現(xiàn)等優(yōu)點, 進行了系統(tǒng)的軟件設計。通過組態(tài)王主要實現(xiàn)了以下功能: 主界面、電機速度比例控制界面、系統(tǒng)歷史報表和實時報表、歷史曲線和實時曲線、報警保護等。 1） 主界面和電機速度比例控制畫面。主界面完成系統(tǒng)總體監(jiān)視, 可以通過畫面切換實現(xiàn)系統(tǒng)各種功能。電機速度比例控制畫面可以對各臺電機的速度、電流、電壓各種參數(shù)進行監(jiān)視。 2） 實時曲線和歷史曲線。實時曲線可以實時監(jiān)控主軸電機和各張緊電機的速度、主加熱器溫度等, 歷史曲線可以記錄系統(tǒng)各測溫點的溫度值機各電機的速度、電壓、電流等。 3） 系統(tǒng)歷史報警和實時報警。系統(tǒng)歷史報警窗口可最多記錄100 條歷史報警信息, 可以記錄報警時間、報警日期、所屬報警組、報警值等。 4） 系統(tǒng)報表。系統(tǒng)報表可以分為實時報表和歷史報表。實時報表可以記錄電機各種參數(shù)指定測溫點的溫度。系統(tǒng)歷史報表可以記錄電機各種歷史數(shù)據(jù)和各測溫點的歷史數(shù)據(jù),最多可記錄9999 天的歷史數(shù)據(jù), 需要是可以進行打印。 5） 控制界面。通過控制界面可以按事先規(guī)定好的工作邏輯實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動與停止，當出現(xiàn)報警時可以手動對系統(tǒng)參數(shù)進行調整，嚴重故障時也可實現(xiàn)系統(tǒng)的緊急停車和安全復位等。 3.3 數(shù)據(jù)庫設計 組態(tài)王產(chǎn)生的報警和事件信息可以通過ODBC 記錄到開放式數(shù)據(jù)庫中, 如Access、SQLServer 等。本設計采用Access 數(shù)據(jù)庫。在使用該功能之前, 首先在數(shù)據(jù)庫中建立相關的數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)字段, 然后在系統(tǒng)ODBC 數(shù)據(jù)源中配置一個數(shù)據(jù)源（用戶DSN 或系統(tǒng)DSN） , 該數(shù)據(jù)源可以定義用戶名和密碼等權限。組態(tài)王提供了一個通過ODBC 數(shù)據(jù)源訪問開放型數(shù)據(jù)庫中大量數(shù)據(jù)的控件KvDBGrid。通過該控件, 可以設置不同的查尋條件訪問數(shù)據(jù)庫, 進行數(shù)據(jù)查詢, 還可將查詢結果按照表格的方式打印出來。 4 結語 本系統(tǒng)較好地實現(xiàn)了對塑料平膜拉絲機的實時監(jiān)控, 能夠及時發(fā)現(xiàn)并對事故進行保護操作。本系統(tǒng)已經(jīng)完成了實驗室的全部調試，并在唐山三友堿業(yè)集團塑料編織袋廠進行了局部實驗，實驗結果表明系統(tǒng)設計合理, 工作穩(wěn)定可靠, 可以長時間運行, 軟件操作簡單, 便于升級。 本文作者的創(chuàng)新點：平膜拉絲機是塑料編織袋廠的常用設備，目前其控制系統(tǒng)普遍采用常規(guī)儀表控制，本文作者利用研華科技的遠程控制模塊實現(xiàn)了對平膜拉絲機的遠程監(jiān)控，該系統(tǒng)利用研華ADAM遠程監(jiān)控模塊，利用RS-485總線進行傳輸，實現(xiàn)監(jiān)控模塊在現(xiàn)場，只將被監(jiān)控信號傳送回控制室的控制方案，簡化了控制系統(tǒng)的組成，提高了系統(tǒng)運行的可靠性，屬于國內首創(chuàng)，不僅提高了系統(tǒng)的可靠性也降低了系統(tǒng)的運行成本，具有很好的社會經(jīng)濟效益。 參考文獻: [1]熊利，鄭萍，任銀錄，柯云華. 基于組態(tài)軟件MCGS的遠程地熱監(jiān)控系統(tǒng)研究[J]. 微計算機信息 2006，4-1：96-98 [2] 劉庭，宋存義，郭湛，張百煉. ADAM數(shù)據(jù)采集模塊在儲煤筒倉安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[J]. 微計算機信息 2006，8-1：113-114 [3]李鵬等.計算機通信技術及其程序設計[M].西安: 西安電子科技大學出版社, 1998. [4] 何鳳有,龍瑋瑋,袁興.基于組態(tài)王的鋼纜皮帶實時監(jiān)控系統(tǒng)[J].煤炭工程，2006.2: 90-91 [5] 鞠潔,孫自強.基于RS2485總線的智能燈光控制系統(tǒng)[J].自動化儀表,第27卷增刊2006.5:152-156 |
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