隨著現代自動化程度的發展，通過現場智能 儀表來實現配料的應用越來越廣泛。經過實驗驗證，采用 RS485總線技術和組態王6.53軟件進行在線監控，能夠滿 足配料的計量準確度和穩定性要求。

1.改造背景

山東魯碧建材有限公司是一家大型冶金建材企業，其中一條 1000t/d熟料生產線的生料配料使用4臺型號為PTD1000的吊掛式調速 皮帶秤以及2臺型號TSG300X 1200計量粉煤灰的調速螺旋秤，共同擔 負著生料配料的任務。但近年來，由于設備技術狀況、使用環境等 因素的影響，皮帶秤計量失準，工藝參數嚴重超差，極大地影響了 生料的合格率，影響了熟料的產品質量。

該生產線現場與中控室距離有200米遠，現場重量信號和速度 信號全部傳到控制室，經計算機運算后輸出0-5V信號控制變頻器轉 速，實現配料。長距離傳輸存在以下問題：

（1）計算機輸出的0-5V信號長距離傳輸因線路電阻會引起下 降，導致現場變頻器轉速偏低。

（2）現場接線全部接到控制室A/D和D/A板上，接線多且多有 交叉，查線麻煩。

（3）傳輸線路夏天雷雨時無法開設備。一次因停機較晚導致雷 電燒毀變頻器3個，燒毀計算機A/D板一塊，嚴重影響生產。

（4）該控制方式速度信號取自于變頻器的轉速反饋，并不能很 好地實時反應現場電機的轉速，存在一定的偏差。

（5）標秤只能從中控室由專業人員進行標定，而且電腦操作系 統為DOS系統，因授權問題我們維護人員無法進入，部分參數無法 修改。

鑒于以上問題，我們將該系統改為基于RS-485總線技術和組態 王的電子秤系統，實踐證明，改造效果良好。

2. RS485總線技術和組態軟件

RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps。在要求通信距離為幾十 米到上千米時，廣泛采用RS-485串行總線標準。RS-485采用平衡發 送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外 得到恢復。

RS-485傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/s的傳輸速率 下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加 485中繼器。

組態王軟件kingview6.53是根據當前的自動化技術發展 趨勢而開發的一套產品。具有適應性強、開放性好、易于擴展、開 發周期短等優點。組態軟件提供了可視化監控畫面，有利于實時現 場監控。而且能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構成監控 畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態，生成各種報表便利、驅 動程序和組態方式靈活、數據鏈接功能齊全。

3.系統設計

3.1改造原理

系統設計基于RS-485總線技術，其中，上位機用組態王軟件 6.53進行數據讀取、顯示和處理，現場儀表采用滁州某公司JY500B1 智能儀表，支持MODBUS-RTU協議，采集的數據通過RS-485總線 傳至上位機。同時為保證組態王軟件的可靠性，采用256點加密狗。 對于皮帶秤，為了保證測速的準確性，我們在電機風扇后加一測速 輪，采用Bi2高精度測速傳感器來保證測速精度。測速輪的中心與電 機軸同心，固定測速傳感器的擋板必須垂直（見圖1)。

而對于螺旋秤，兩個電機一個為變頻電機，控制下料量大小， 一個為恒速轉動，拉力傳感器在下料一側，重量信號進入智能儀表 表頭，表頭輸出模擬量大小來控制變頻器的轉速。電氣原理為： X6:1和X6:2為儀表的驅動信號，當遠程啟動時，閉合有效。通過KM 的常開點控制變頻器啟停，如圖2。電子秤系統的構成見圖3。

3.2硬件構成

系統網絡結構分為三層：

（1）現場儀表JY500B1采集現場的重量和速度信號，比較給定 量大小后輸出信號控制現場變頻器轉速，以此來控制現場下料量的 大小。同時瞬時流量、速度、載荷大小等數據反映在表頭上。

（2）傳輸層為RS-485總線和RS232/485轉換器，RS-485總線采 用屏蔽雙絞線，RS-232/485轉換器選用UOTEK的UT-216轉換器，將 RS-232的傳輸距離延長至1200 m，波特率為9600bps。

（3）數據共享層是本系統的核心，其主要功能是分析和處理數 據，實時顯示相關設備的運行參數，進行歷史數據統計、運算和處 理，查詢已出現的報警事件、臺時產量與數據打印等。

3.3系統的軟件構成

系統軟件功能包括數據采集層、數據處理層和本地打印三部 分。其中，組態王作為上位機監控軟件，能夠對采集數據進行實時 記錄和歷史記錄等處理，同時，利用內嵌式報表系統可進行多種運 算、數據轉換、制作實時報表和歷史報表以及報警和事件記錄，見 圖4.

4.系統功能實現

系統包括實時數據畫面、歷史數據查詢、能源量日報表及月報 表、報警和事件操作、安全管理、數據導出六個主要部分。

4.1實時數據畫面

中控室操作人員可以從實時數據畫面中直接讀取實時數據，并 可觀測數據的實時曲線變化情況。

4.2歷史數據查詢

組態王提供了豐富的報表函數功能，如保存報表函數 ReportSaveAs()、查詢歷史數據函數ReportSetHistData()、打印函數 ReportPrintSetup()、報表輸出函數ReportSetCellString等；利用這些函 數功能，可以方便地對數據進行生成、打印及查詢處理，譬如查詢 某一天的班產量和根據化驗結果修改的生料配比記錄見圖6。

4.3報警和事件記錄

利用組態王報警功能，系統設定當瞬時流量大于設定流量的 %或者小于設定流量的80%時，即產生報警，便于中控室及時發 ^料的變化。報警事件記錄如圖7。

上述改造經實驗室調試，系統功能完全滿足了設計要求。通過 這次改造，提高了配料電子秤的計量準確度和穩定性，而且操作方 便，現場即可進行標定，解決了以前只能是專業儀表人員才能辦到 的事情。同時降低了故障率，提高了工作效率。實踐證明，這次改 造是成功的，達到了預期的效果。