第２４卷第３期 ２０１１年６月 濮阳职业技术学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｕｙａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１１ ＰＬＣ在多种液体自动混合技术中的应用 郭慧静 （濮阳职业技术学院物理与机电工程系，河南濮阳４５７０００） 摘要：本文根据ＰＬＣ在自动控制技术中的应用，分析多种液体自动混合的技术要求，编制了ＰＬＣ自动控制程序，并结合组态 控制软件进行仿真、监控，改善了液体混合控制系统的性能，并为其在工业、食品等行业中的应用提供了技术支持。 关键词：ＰＬＣ；自动控制；组态控制 中图分类号：ＴＢ１１４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—９１６１（２０１１）０３—０１４９～０３ １多种液体自动混合控制要求 我们要根据控制系统的工作原理和控制要求，选择 合适的ＰＬＣ类型，然后根据其应用特点编制ＰＬＣ程 序。 Ａ 以三种液体自动混合加热为例， 多种液体的混 合方法相同。控制要求如下： １．１初始状态 容器是空的，各个阀门皆关闭，Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４ 均为ＯＦＦ，传感器Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３均为ＯＦＦ，电动机Ｍ为 ＯＦＦ，加热器Ｈ为ＯＦＦ。 １．２启动操作 Ｂ Ｃ 按下启动按钮，开始下列操作： ①Ｙ１：Ｙ２：ＯＮ，液体Ａ和Ｂ同时注入容器， 当液面达到Ｌ２时，Ｌ２＝ＯＮ，使Ｙ１＝Ｙ２＝ＯＦＦ，Ｙ３＝ ＯＮ，即关闭Ｙｌ和Ｙ２阀门，打开液体Ｃ的阀门Ｙ３。 ②当液面达到Ｌ１时，Ｙ３＝ＯＦＦ，Ｍ＝ＯＮ，即关 感器 闭阀门Ｙ３，电动机Ｍ启动开始搅拌。 ③经ｌＯｓ搅匀后，Ｍ＝ＯＦＦ，停止搅动，Ｈ＝ＯＮ， 加热器开始加热。 温度 ④当混合液温度达到某一指定值时，Ｔ：ＯＮ， Ｈ：ＯＦＦ，停止加热，使电磁阀Ｙ４＝ＯＮ，开始放出混 合液体。 图１多种液体自动混合装置 ２．１ ＰＬＣ的选用 ⑤当液面下降到Ｌ３时，Ｌ３从ＯＮ到ＯＦＦ，再经 过５ｓ，容器放空，使Ｙ４＝ＯＦＦ开始下一周期。 １．３停止操作 随着ＰＬＣ技术的不断发展，其种类和应用类型 繁多，结合其特点和多种液体混合的控制要求，我们 选用法国施耐德ＮＥＺＡ系列ＰＬＣ，这是一款小型 ＰＬＣ，Ｉ／０点数可根据需要扩展，其功能强大且简单 易学，可应用于教学或工业现场 １。 ２．２ Ｉ／０分配 按下停止键，在当前的混合操作处理完毕后，才 停止操作（停在初始状态上）。 液体混合装置如图１所示。 ２控制多种液体自动混合的ＰＬＣ程序 根据多种液体自动混合的控制要求，分配Ｉ／０ 点数： ＰＬＣ程序的编制是控制系统设计的核心步骤， 收稿日期：２０１１—０３—２１ 作者简介：郭慧静（１９８１一），女，河南濮阳人，助教，硕士。主要研究方向：控制工程。 输入：启动按钮％１０．０输出：电磁阀Ｙ１％ＱＯ．ｏ 停止按钮％１０．１ Ｌ１％ＩＯ．２（％Ｍ２） 建”图标后弹出“新界面”对话窗口，输入画面名称 “多种液体自动混合”，同时设置合适的画面宽度和 高度。点击“确定”按钮即可进入组态王画面开发系 统。 ３．３制作图形画面 电磁阀Ｙ２％ＱＯ．２ 电磁阀Ｙ４％ＱＯ．３ Ｌ２％１０．３（％Ｍ３） Ｌ３％１０．４ｆ％Ｍ４） 电动机Ｍ％ＱＯ．４ ２．３多种液体自动混合的ＰＬＣ控制程序（如图２所 示 组态王画面开发系统，可以为新建的工程建立 数目不限的画面。使用组态王提供的类型丰富、功能 ＰＬＣ程序的设计对实现整个控制系统的要求十 多样的工具箱，在每个画面上构建互相关联的静态 分重要，尽管ＰＬＣ技术的应用已十分广泛，但不同 的应用要求或是选用不同类型的ＰＬＣ对程序的设 或动态图形对象。工具箱中有图形、线条、图片拷贝、 多边形、文本等基本图形对象，还有按钮、图库等已 计都至关重要［２】。利用ＰＬＣ技术控制具有较强的稳 定性，可以有效降低故障率，提高控制精度。 ３运用组态软件的控制 运用组态技术，我们可以对液体的自动混合进 行动态仿真，组建优质高效的监控系统，并可以运用 其中的诊断功能及时检查和修正控制过程中出现的 问题，使系统更加安全可靠。通过对多种液体混合的 自动控制进行全面分析，我们选用了组态王６．０２软 件，实现动态的自动化控制。 图２ ＰＬＣ自动控制程序 ３．１创建工程路径 进入组态王６．０２系统，启动“工程管理器”，在 “新建工程”或单击“新建”按钮后出现的“新建工程 向导之一”对话框中，输人工程的名称“多种液体自 动混合”，完成工程的新建。双击“多种液体自动混 合”信息条或单击“开发”按钮，或选择“工具＼切换 到开发系统”，以“演示方式”进入组态王的开发系 统【３１。 ３．２创建新画面 在工程浏览器“文件＼画面”的菜单里，双击“新 一１ ５０一 有的图形对象，也提供了对图形对象在窗口内任意 移动、缩放、改变形状、复制、删除、对齐等编辑操作， 全面支持键盘、鼠标绘图，并可提供对图形对象的颜 色、线型、填充属性进行改变的操作工具 】。根据控 制要求，制作多种液体自动混合的图形画面如图３ 所示。 ３．４构造数据库 选择工程浏览器中“数据库＼数据词典”，双击 “新建”图标，在“定义变量”窗口中，输入变量名 “ｍｌ”，变量类型设置为“Ｉ／０离散”，连接设备为 “ｒｌｅｚａ”，数据类型设置为“Ｂｉｔ”，采集频率设置为 ｌＯＯｍｓ，单击“确定”按钮，完成变量“ｍｌ”的建立。并 用同样的方法定义其他变量。 图３画面开发示意图 ３．５配置设备 选择工程浏览器“设备”下拉菜单中的“ＣＯＭ１”， 在新弹出的窗口中输入串行通信口ＣＯＭ１的通信参 数，以建立同ＰＬＣ的正常通信。 ４结束语 在ＰＬＣ控制的基础上，运用组态软件进行远程 监控和故障诊断，使系统更加稳定、可靠。在组态控 制制作过程中，我们对整个控制系统的工作状态有 了更深的理解，便于我们扩展和开发系统的控制功 能，并为多种液体的自动控制技术在各个领域的应 ５． ｆ２１金德华，余焱．ＰＬＣ软件执行时序和硬件响应的合理配合 ［Ｊ］．电工技术杂志，２００５，ｆ１１）：２４—２６， 用打好了基础。 参考文献： 【１１郭利霞，李秉玉．ＰＬＣ在小型立式自动包装机控制系统中 的应用（Ｊ】．武汉船舶职业技术学院学报，２００７，（４）：４— （上接第１３９页）容器、服务调用器和服务代理。服务 容器负责创建、执行与管理服务实例，是系统中所有 服务的运行环境；服务代理将遗留系统的组件按照 一种改进的凝聚式层次聚类算法改造成粒度更粗的 服务；服务调用器负责动态地调用服务代理，激活服 务运行。系统的服务注册中心也部署在管理层中，服 务注册中心则主要负责服务的注册、发布、查找和注 销等。 （３）核心服务层：核心服务层包括要将本地各种 物理资源加入网格环境中所需要部署的服务，如本 地文件服务、应用服务、批作业服务、本地信息聚集 服务、本地编译服务和本地数据传输服务等，这些服 务为系统层服务提供底层支持。 （４）数据持久层：采用开源对象关系映射框架 Ｈｉｂｅｒｎａｔｅ技术对ＪＤＢＣ进行了轻量级的对象封装， 使用对象编程思维来操纵数据库。它为面向对象的 领域模型到传统的关系型数据库的映射，提供了一 个使用方便的框架。 （５）系统服务层：系统服务层包括全局信息服 务、原子调度服务和虚拟社区服务三个服务模块。其 中全局信息服务（Ｇｌｏｂａｌｌｎｆｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）负责采集包括 硬件、软件和实时资源信息等在内的当前状态下所 有网格环境下的可用资源信息，以满足网格环境各 层的信息需求者。原子调度服务（Ａｔｏｍｉｃ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）包含有数据原子调度服务、编译原子调度服 务、文件原子调度服务和作业原子调度服务。在这些 服务调用之前，均需要访问虚拟社区服务的用户自 服务来获得当前登陆用户可以使用的资源信息，此 外还需要调用全局信息服务查询网格环境当前状态 下可用资源的详细信息。虚拟社区服务（Ｖｉｔｒｕａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ）负责管理网格环境下的资源和 用户，对其提供安全保障。虚拟社区服务包含有用户 】陈勇．基于组态控制技术的ＰＬＣ实验开发【Ｊ】．中国科技 信息，２００７，（２４）：２４—２５． ［４】冯奕红．ＭＣＧＳ组态软件在ＰＬＣ实验教学中的应用【Ｊ】， 实验室科学，２００８，（１）：１４９—１５０． 自服务、通行证服务和管理服务三项。 （６）表示层：位于最外层（最上层），离用户最 近。用于接收用户输入的数据和提供结果给用户，为 用户提供一种交互式操作的界面。 （７）安全层：通过随机生成的盐值绑定服务器的 ＭＡＣ地址，经过Ｈａｓｈ算法生成加密密码后，进行 ｂａｓｅ６４编码实现二次加密，可以有效防止暴力破解 密码。此外，通过这种方式将数据库中重要信息进行 二次加密，提高了系统的安全性。 ４结束语 研究和实践证明，基于ＳＯＡ的遗留系统集成框 架，可以减少在业务流程上的开销，有利于今后应用 系统能够敏捷扩展与重用现有资源，使得应用程序 更易维护，是一种进行遗留系统再工程的优秀框 架 。本文基于ＳＯＡ思想提出了以服务为中心的七 层架构的集成框架，提出了一种信息资源集成的解 决问题方法，为目前急需解决信息资源整合、消除 “信息孤岛”问题的企业、学校和政府部门提供了有 效的、可行的、可操作性强的解决方案。 参考文献： ［１］李静，黄永忠，刘岩．基于面向服务架构的遗留系统再设 计方法ＩＪ】．计算机工程与设计，２００７，２８（６）：１４０５一 ｌ４０８． 【２】房洪臣，冷文浩，吴建波．基于ＳＯＡ的企业ＩＴ架构【Ｊ］． 计算机工程，２００８，３４（２３）：２７２—２７４． ［３】Ｔｈｏｍａｓ Ｅｒ１．Ｓｅｒｖｉｃｅ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ：Ｃｏｎｃｅｐｔｓ， Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ【Ｍ］．北京：机械工业出版社， ２００７．２５—３７． ［４】杨彩，刘晓霞，贾松浩．基于ＳＯＡＰ的异构系统集成的研 究与应用【Ｊ】．计算机应用与软件，２００８，２５（４）：７９—８１． ［５】童名文，杨宗凯，张景中．面向服务的内容适配框架研究 【Ｊ］．计算机应用研究，２００８，２５（３）：７４９—７５１． 一１５１—