1 引言
近几年来随着计算机技术的飞速发展，国内外组态软件得到不断地完善，现场应用效果较好，得到市场的认可。逐渐替代先前用vc或vb进行设计的控制系统。
我公司利用组态软件自行研制的hcs型电子皮带秤实物校验系统，是为了满足社会发展的要求而开发的最新一代产品，该系统可广泛应用于电厂、焦化厂、码头等场合。
2 主要功能及特点
2.1 主要功能
(1) 用于对电子皮带秤进行定期实物检测，以确保电子皮带秤具有较高的动态精度，从而保证生产工艺的可靠性，贸易结算的准确性。
(2) 克服以前利用人工进行校准的烦琐工作量，节省大量的人力、物力和财力。
(3) 扩大了再生产的规模，减轻了工人劳动强度，降低了生产成本，提高了产品的质量及经济效益。
2.2 主要特点
该系统是一种集自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品，系统具有以下特点:
(1) 界面功能强大
系统采用当前最为流行的组态软件取代vb(或vc)进行开发设计，系统界面内容丰富，实现功能较全面，现场所有的设备运行工矿均能在界面上清晰体现，并能在界面上完成设备操作。
(2) 自动化程度高
“三级”优化控制，“一键”操作，所有的控制过程全部由软件承担。
(3) 安全性能好
充分利用PLC内部丰富的中间寄存器，从硬件和软件两方面进行双重连锁保护，从而使得系统具有较高的安全性能。
(4) 可操作性好
系统设有三级控制，分别设置操作权限，只需按下操作按钮或在组态画面上点击相应按钮就能完成所需要的工作，大大提高劳动生产率，满足现代化生产的需要。
(5) 可靠性好
优先采用高品质的组态软件和硬件设备，尽可能多的利用软件替代硬件，同时采用cad进行优化设计，保证系统具有较高的可靠性。
(6) 可塑性强
与上位机进行通讯，并将数据传送给上位机进行处理，并可通过plc的裕量接口与外围设备进行联络，保证现场的设备都能准确完成所需的功能。
3 主要技术指标
(1) 最大秤量:5~50t;
(2) 检定分度值:2.5~10kg;
(3) 最小秤量:50~200kg;
(4) 有效容积:10~59m3;
(5) 自重:13~58t;
(6) 平均功耗:3~5kw。
(7) 最大安全载荷:125%最大秤量。
4 系统结构组成及工艺过程
4.1 系统结构组成
该系统主要由工控机(内装工业控制用组态软件)、操作台(内含三菱fx2n 型plc等)、控制柜、计量单元及机械连动机构等组成。系统结构框图如图1所示。
4.2 系统工艺过程
该系统主要是对现场各种状态进行集中控制，对给料输送机、犁煤器、料门、振动装置、自校机构、料道、出料输送机等进行控制。同时plc与上位机进行通讯，并将现场的工矿传送到上位机进行集中处理，计算机将称重信息和现场工作状况等信号进行处理后可传送到调度室。
5 系统控制对象
该系统主要由操作站(计算机监控单元)和控制站组成。
5.1 操作站
操作站实际上是一台工业控制微型计算机，基本配置为机箱ipc-610，pⅲ650，128m内存，40x光驱，1.44m软驱，17"显示器，打印机等。
操作站主要用于对现场的工况进行集中监视、数据记录、参数设置、定时存盘、报表打印及报警提示记录等，将切换开关置于操作站，可对现场设备进行启停操作; 同时操作站与调度室进行通讯，将现场情况传送到调度室，调度人员能在上位机上直观地观察到生产过程中设备的运行状况、实时数据和历史数据等，并将这些数据进行处理存储、打印等。这些实时数据的采集、处理，可以直接地了解整个生产情况，避免以前数据论虚作假的现象及管理人员为取得数据去现场取正而带来不必要的工作量，从而充分地提高生产效率、发挥人力、物力和实现高度自动化控制。
5.2 控制站
控制站主要由可编程控制器、智能仪表等组成。该系统有5个监视参数和30个报警信号，组态王基本i/o变量108个，为此选用组态王128点，其硬件配置如下:
(1) plc
选用三菱公司生产的fx2n-128型plc及编程软件。
(2) 智能仪表
选用日本ad公司生产的ad4322仪表，该仪表具有自动计量、超(欠)量报警、去皮、累计、存储、编程等功能。能同时显示累计量和功能参数等，具有通讯和打印功能，可同时发送4～20ma模拟电流信号。
6 组态软件设计
6.1 组态软件特点
“组态王”是在流行的pc机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包，它以windows98/windowsnt4.0中文操作系统作为其操作平台，充分利用windows功能，图形界面较好，可以很方便地构造自己的数据采集系统，在任何需要的情况下可将现场的信息实时地传送到控制室，便于对生产情况进行监测。它能与智能仪表进行通讯:读取数据，发送数据;并与plc进行通讯:读取i/o状态，发送i/o指令;具有报警、故障查询及打印功能;组态画面真实反映实时状态;工程设定及配方输入多样，适应工况能力较强;软件设有不同的访问权限，可让不同权限的人操作不同的内容。具有以下特点:
(1) 真正的32位系统，运行于windows98/windowsnt4.0;
(2) 多任务、多线程，确保实时性，不丢失数据;
(3) 硬件驱动程序采用com技术，速度较快;
(4) 驱动程序配置向导，使用简单、方便;
(5) 分布式数据库，支持各种sql数据操作;
(6) 采用windows界面风格;
(7) 支持pci总线和dde技术
6.2 组态王基本i/o点参数类型
该系统中，组态监控系统所要采集的数据主要有三类，即:
(1) 采集智能仪表的重量、毛重、净重、超量及欠量值;
(2) 采集plc的开关量参数;
(3) 采集中控室上位机有关参数。
6.3 界面部分设计
运行系统主画面如图2所示。
在图2的界面中可如下操作:
(1) 配置用户及其权限
系统进入运行状态后，用户应进行登录，在自己的权限范围内进行相应的操作，如果没有进行权限确认，监控界面将锁定在系统工况状态(如图2)。图中主菜单上方圆形开关即为[用户登录及退出开关]，开关下方显示“用户名称”及“访问权限”。用户退出区别于系统退出，用户退出后系统仍按原设定运行，而系统退出后，整个监控程序结束。用户访问权限不同，能进行的相应操作也不同。访问权限达到900的用户可通过点击位于登录开关右方的[配置用户及其权限]按钮配置用户及其访问权限并能修改登录口令。
(2) 利用鼠标可进行画面切换
a) 点击“系统工况”出现如图2所示的画面，从图2中可以很清楚地观察系统当前的工作状态、报警状态计量数据等。
b) 利用鼠标点击“仪表参数”按钮，可将画面切换到仪表参数画面，读取仪表内部参数及显示数值等数据。
c) 利用鼠标点击“动力控制”按钮，可将画面切换到动力控制画面，点击画面中的按钮，与之相关的设备进入启停运行状态。
6.4 组态软件与plc及智能仪表的通讯
由于上位机和plc控制柜距离较近，约10米左右，设计时我们采用rs-232方式进行数据通讯， plc采用内置rs-232端口，通讯方式采用半双工方式，同步启动停止，波特率为9600，数据位8位，停止位2位，偶校验，点对点传输方式;仪表采用内置rs-232端口，通讯方式采用半双工方式，同步启动停止，波特率为2400，数据位7位，停止位1位，偶校验，点对点传输方式。
7 结束语
通过用户现场的使用情况来看:系统运行的可靠性好，操作简单，维护方便，计量精度高，为企业创造了良好的经济效益，深受用户好评。
参考文献
[1] 组态王使用手册 2001.
