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一、配方與數(shù)據(jù)傳送

1. 配方

   配方是與某種生產(chǎn)工藝過程有關(guān)的所有參數(shù)的集合。果汁廠生產(chǎn)不同的果汁產(chǎn)品，葡萄汁、檸檬汁、橙汁和蘋果汁等，每種產(chǎn)品稱為一個(gè)配方。果汁的主要成分為水、糖、果汁的原汁和香料，這些稱為元素。每一種口味的果汁產(chǎn)品又分為果汁飲料、濃縮果汁和純果汁，它們的配料相同，只是混合比例不同，這些稱為數(shù)據(jù)記錄。

如果不使用配方，在改變產(chǎn)品的品種時(shí)，操作工人需要查表，并使用HMI設(shè)備的畫面中的輸入域來將參數(shù)輸入PLC的存儲(chǔ)區(qū)。有的工藝過程的參數(shù)可能多達(dá)數(shù)十個(gè)，在改變工藝時(shí)如果每次都輸入這些參數(shù)，既浪費(fèi)時(shí)間，又容易出錯(cuò)。

在需要改變大量參數(shù)時(shí)可以使用配方，只需要簡(jiǎn)單的操作，便能集中地和同步地將更換品種時(shí)所需的全部參數(shù)以數(shù)據(jù)記錄的形式從HMI設(shè)備傳送到PLC，也可以反向傳送。

2.配方數(shù)據(jù)的傳送

配方數(shù)據(jù)傳送可能的情況

①保存：將操作人員在配方視圖或配方畫面改變的值寫到存儲(chǔ)介質(zhì)的配方數(shù)據(jù)記錄中。

②裝載：用存儲(chǔ)介質(zhì)里的配方數(shù)據(jù)記錄值來更新配方視圖中顯示的配方變量的值。

③寫入PLC：將配方視圖或配方畫面中的配方數(shù)據(jù)記錄下載到PLC。

④從PLC讀出：將PLC中的配方數(shù)據(jù)記錄裝入HMI設(shè)備的配方視圖或配方畫面中。

⑤與PLC同步：在組態(tài)時(shí)，可以通過設(shè)置“同步配方變量”功能來決定配方視圖里的值與配方變量值是否同步。同步之后，配方變量和配方視圖中都包含了當(dāng)前被更新的值。沒有選擇“手動(dòng)傳送各個(gè)修改的值”（teach-in模式）時(shí)，當(dāng)前的配方值直接傳送到 PLC。在HMI設(shè)備運(yùn)行時(shí)對(duì)配方進(jìn)行操作，可能會(huì)意外地覆蓋PLC中的配方數(shù)據(jù)。如果選中“手動(dòng)傳送各個(gè)修改的值”，PLC與配方變量的連接被斷開，輸入的數(shù)值只保存在配方變量中，不會(huì)傳送到PLC。調(diào)整產(chǎn)品時(shí)，在配方視圖中點(diǎn)擊下載，可以將數(shù)據(jù)下載到PLC中。

⑥導(dǎo)入或?qū)С觯簲?shù)據(jù)記錄可以用*csv或*xls格式保存，可以在計(jì)算機(jī)上用Excel和Access 來編輯它。用同樣的方法可以從外部存儲(chǔ)介質(zhì)導(dǎo)入*.csv文件到HMI中。  

二、組態(tài)plc與觸摸屏的通信網(wǎng)絡(luò)

1.   打開項(xiàng)目視圖，點(diǎn)擊按鈕，新建一個(gè)項(xiàng)目“8-6觸摸屏配方管理”。然后雙擊“添加新設(shè)備”，添加PLC為CPU1214CAC/DC/Rly，版本號(hào)V4.2，生成一個(gè)名為“PLC_1”的PLC站點(diǎn)。在CPU的設(shè)備視圖中，將信號(hào)模塊SM1232（AQ4X14BIT）插入到2號(hào)槽中，從巡視窗口中展開“AQ4”→“模擬量輸出”，可以查看該模塊輸出通道0~通道3的地址為QW96~QW102，模擬量輸出均為“+/-10V”電壓輸出。

圖1

打開“網(wǎng)絡(luò)視圖”，在“硬件目錄”下依次展開“HMI”→“SIMATIC精智面板”→“7"顯示屏”→“TP700Comfort”，將“6AV2124-0GC01-0AX0”拖放到網(wǎng)絡(luò)視圖中，生成一個(gè)名為“HMI_1”的HMI站點(diǎn)。在“網(wǎng)絡(luò)視圖”下，選中【連接，選擇后面的“HMI連接”。拖動(dòng)PLC_1的以太網(wǎng)接口（綠色）到HML_1的以太網(wǎng)接口（綠色），自動(dòng)建立了一個(gè)“HMI連接_1”的連接。

圖2

三、 配方的組態(tài)

某漿紗機(jī)在生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)不同的產(chǎn)品，需要對(duì)一些工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。如果每次都輸入這些參數(shù)，既浪費(fèi)時(shí)間又容易出錯(cuò)。在本例中，調(diào)整產(chǎn)品的品種時(shí)，通過配方管理，集中設(shè)置卷繞速度、烘筒速度、上漿輥速度、引紗輥速度和烘燥時(shí)間。

（1）創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊

在PLC站點(diǎn)中添加一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊DB1，創(chuàng)建Int類型的變量“卷繞速度”“烘筒速度”“上漿輥速度”“引紗輥速度”和Time類型的變量“烘燥時(shí)間”，然后進(jìn)行編譯。

（2）創(chuàng)建配方

在項(xiàng)目樹下的HMI站點(diǎn)下雙擊“配方”，進(jìn)入配方界面，如圖3所示。在“配方”下添加一個(gè)配方，將名稱和顯示名稱修改為“棉紗”；在“元素”中建立“卷繞速度”“烘筒速度”“上漿輥速度”“引紗輥速度”和“烘燥時(shí)間”，點(diǎn)擊PLC下的數(shù)據(jù)塊DBI，從詳細(xì)視圖中將各自的變量拖放到元素對(duì)應(yīng)的“變量”列下。點(diǎn)擊配方“棉紗”，在“同步”選項(xiàng)中選中“同步配方變量”和“手動(dòng)傳送各個(gè)修改的值”。

點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)記錄”，打開如圖4所示界面。建立“產(chǎn)品1”“產(chǎn)品2”和“產(chǎn)品3”數(shù)據(jù)記錄，將每個(gè)變量對(duì)應(yīng)的值輸入進(jìn)去。特別注意，“烘燥時(shí)間”的數(shù)據(jù)類型為Time，單位為“ms”，時(shí)間40s應(yīng)輸入40000。

選中配方“棉紗”，點(diǎn)擊配方工具欄中的“觸發(fā)配方數(shù)據(jù)記錄的導(dǎo)出”，可以將該配方導(dǎo)出為“棉紗.csv”文件。用Excel打開該文件并編輯完成后，可以點(diǎn)擊“觸發(fā)配方數(shù)據(jù)記錄的導(dǎo)入”，將該文件導(dǎo)入并覆蓋“棉紗”配方。

圖3

圖4

配方視圖

將“工具箱”中“控件”下的“配方視圖”拖放到觸摸屏界面中，調(diào)整合適大小。在巡視窗口中點(diǎn)擊“工具欄”，將按鈕下的復(fù)選框都選中，則會(huì)顯示更多的按鈕，如圖5所示。

“信息文本”用于顯示配方操作注意事項(xiàng)。

“添加新記錄”可以在HMI設(shè)備上創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)記錄。

“保存”是將配方視圖中改變的變量值寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)中。

“另存為”是將當(dāng)前配方記錄以新的名稱保存。

“刪除數(shù)據(jù)記錄”是從HMI設(shè)備的存儲(chǔ)器中刪除當(dāng)前配方記錄。

“重命名”是對(duì)配方記錄重新命名。

“同步配方變量”將配方視圖中的配方記錄值與關(guān)聯(lián)的變量同步。

“寫入PLC”是將當(dāng)前數(shù)據(jù)記錄傳送到PLC。

“從PLC讀取”是將PLC中的配方數(shù)據(jù)記錄傳送到HMI設(shè)備中，并在配方視圖中顯示出來。

圖5

四、配方管理仿真

1.在項(xiàng)目樹下所建的項(xiàng)目上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“屬性”。在打開的屬性頁面中，點(diǎn)擊“保護(hù)”選項(xiàng)卡，選中“塊編譯時(shí)支持仿真”前的復(fù)選框。點(diǎn)擊“PLC_1”，然后單擊工具欄上的“啟動(dòng)仿真”，將其下載到仿真PLC中，使PLC進(jìn)入RUN模式。

點(diǎn)擊“項(xiàng)目樹”下的觸摸屏站點(diǎn)“HMI_1[TP700 Comfort]”，再點(diǎn)擊工具欄中的仿真按鈕，彈出的觸摸屏界面。通過配方名下拉列表選擇“棉紗”配方，通過數(shù)據(jù)記錄名的下拉列表選擇“產(chǎn)品1”，點(diǎn)擊“寫入PLC”按鈕蓋，將該記錄寫入到PLC。在數(shù)據(jù)塊DB1中，點(diǎn)擊工具欄中的“全部監(jiān)視”，監(jiān)視到變量的值與“產(chǎn)品1”中的值一樣，PLC可以利用這些變量進(jìn)行控制。

如果取消“棉紗”配方巡視窗口中的“手動(dòng)傳送各個(gè)修改的值”，當(dāng)修改觸摸屏中條目中元素的值時(shí)，數(shù)據(jù)塊DB1中相應(yīng)的變量的值也隨之修改