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摘要：本文结合WinCC组态软件和西门子S7-200 SMART PLC构建了一个自动供料控制系统，利用WinCC与S7-200 SMART PLC通过以太网网口实现连接和通讯，来远程控制PLC完成设备级的动作控制及相关信号的处理；利用WinCC与S7-200 SMART PLC通过以太网网口实现连接和通讯，来实时监控和采集现场信号和处理；利用WinCC软件制作的画面流程，可以任意的选择物料的供料顺序，通过触摸屏可以选择手动模式启动、缓冲斗模式、粉碎机模式、吨包模式、小包模式进行供料，运行结果表明控制效果良好。
关键词：WinCC组态软件； CPU SR40 ；粉碎机模式；
自动供料控制系统是一种集气力输送、上料、粉碎、下料等功能于一体，在冶金、建材、化工、饲料加工等行业中得到广泛应用。设计开发自动供料优化控制系统，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。
WinCC组态软件是西门子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WinCC在自动供料控制系统中的应用。
1.自动供料控制系统的组成
1.1自动供料系统结构
如图1所示，2个不同品种的物料进料仓，分别是A进料仓和B进料仓，根据供料要求控制进料绞龙，根据物料需求送出一定重量的物料进入缓存仓，通过振动电磁阀振动物料，缓存仓的分料三通阀打开，放出物料，把物料送到下一个吨包装秤环节或小包装秤环节。
如图2所示，自动供料系统触摸屏显示工艺流程图。
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图1 自动供料系统机械结构图
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图2 自动供料系统触摸屏显示工艺流程图
1.2自动供料系统控制原理结构
如图3所示, WinCC触摸屏工控机与S7-200 SMART PLC通过以太网网口进行通讯连接，能够实现新建、保存和下载产品参数设置数据、能够实现实时监控、采集和处理数据及状态显示、能够实现对历史数据的查询和打印报表等功能。
WinCC触摸屏工控机通过以太网网口与S7-200 SMART PLC进行通讯连接，来实现对现场料堵检测、磁性开关、高料位检测等元件的信号状态显示、对绞龙电机、A上料风机、B上料风机、A旋转阀、B旋转阀、吨包手动、小包手动、脉冲阀、三通阀、粉碎机、电磁阀等设备级的动作控制处理。
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图3 自动供料系统控制原理图
1.3WinCC组态软件
WinCC组态软件由“WinCC组态环境”和“WinCC运行环境”两个系统组成。WinCC组态环境是生成用户应用系统的工作环境，用户在WinCC组态环境由完成画面设计、设备连接文件与WinCC运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程”。WinCC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WinCC SMART V3版。
2. WinCC组态设计
WinCC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设备组态参数设置如图4所示
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图4 设备组态参数设置
2.2变量表的建立及输入内容如图5，如图6，如图7，如图8所示
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图5 设备通道与变量连接
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图6 设备通道与变量连接
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图7 设备通道与变量连接
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图8 设备通道与变量连接
2.3周期表的参数设置如图9所示
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图9周期表的参数设置
3.界面效果
组态完毕进入WinCC运行环境， 进入生产准备组态画面里，可以看到当前的I状态表、Q状态表、参数修改、手动模式启动、主画面流程图，还可以看到物料供应顺序模式选择等画面。
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图10 I状态表1 图11 I状态表2
图12 I状态表3 图13 Q状态表1
图14 Q状态表2 图15 参数修改
图16 手动模式启动 图17模式选择
例如图15：参数修改界面，可以根据实际生产需要修改A上料脉冲阀1_6运行时间，B上料脉冲阀1_3运行时间，缓存仓振动电磁阀1_2停止时间，A进料仓振动电磁阀停止时间，B进料仓振动电磁阀停止时间，通过触摸屏可灵活修改时间，使设备操作运行更简捷方便，更智能化，大大缩短不必要的时间，提高了整套设备的工作效率。
例如图16：手动模式启动界面，在调试阶段，可通过用手按各负载对应的按钮，来手动测试各电机及旋转阀运行是否正常，运行方向是否正确，手分别按吨包手动，小包手动，查看Q状态表2对应的输出Q9.5,Q9.6是否显示绿色，若显示绿色，则表示接线正确，通讯正常，PLC和触摸屏没问题，通过触摸屏界面显示，更直观，更易发现问题，方便调试人员检测，为启动自动供料控制程序排除障碍，避免设备间碰撞，减少损失，缩短整机调试时间。
例如图17：模式选择界面，先把输送柜控制面板上的手动/自动选择开关，旋到自动状态，模式选择界面，吨包和小包自动模式分别有两种供料顺序。
1-1吨包模式，经过粉碎机供料顺序；自动检测到A进料仓、B进料仓和缓存仓无高料位报警、无料堵报警，依次启动缓存仓三通阀、缓存仓振动电磁阀1_2、B进料仓旋转阀、B振动电磁阀、B上料风机、B上料脉冲阀、粉碎机、A进料仓旋转阀、A振动电磁阀、A上料风机、A上料脉冲阀、进料绞龙、通过PLC自动控制程序实现吨包全自动供料系统正常运行，若紧急停机，需要按输送柜控制面板上面的急停按钮，来实现紧急停机。
1-2吨包模式，不经过粉碎机，由A进料仓直接进入缓存仓供料顺序；自动检测到A进料仓和缓存仓无高料位报警、无料堵报警，依次启动缓存仓三通阀、缓存仓振动电磁阀1_2、 A进料仓旋转阀、A振动电磁阀、A上料风机、A上料脉冲阀、进料绞龙，通过PLC自动控制程序实现吨包全自动供料系统正常运行，若紧急停机，需要按输送柜控制面板上面的急停按钮，来实现紧急停机。
2-1小包模式，经过粉碎机供料顺序；自动检测到A进料仓、B进料仓和缓存仓无高料位报警、无料堵报警，依次启动缓存仓三通阀、缓存仓振动电磁阀1_2、B进料仓旋转阀、B振动电磁阀、B上料风机、B上料脉冲阀、粉碎机、A进料仓旋转阀、A振动电磁阀、A上料风机、A上料脉冲阀、进料绞龙、通过PLC自动控制程序实现小包全自动供料系统正常运行，若紧急停机，需要按输送柜控制面板上面的急停按钮，来实现紧急停机。
2-2小包模式，不经过粉碎机，由A进料仓直接进入缓存仓供料顺序；自动检测到A进料仓和缓存仓无高料位报警、无料堵报警，依次启动缓存仓三通阀、缓存仓振动电磁阀1_2、 A进料仓旋转阀、A振动电磁阀、A上料风机、A上料脉冲阀、进料绞龙，通过PLC自动控制程序实现小包全自动供料系统正常运行，若紧急停机，需要按输送柜控制面板上面的急停按钮，来实现紧急停机。
4．结语
利用WinCC软件制作的画面流程，可以任意的选择物料的供料顺序，不同物料可以进行不同进料模式选择。
本文的创新点：设计了自动供料控制系统，详述了利用WinCC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。本系统已用在山东某面粉厂，根据面向不同的客户已存储了多种功能，产量比原来提高28%,精度提高由原来的千分之七提高到了千分之六，整体运行效果良好。
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