1 引言
目前我國中小型水泥廠在水泥生產中所占的比例越來越大，為達到節能降耗、提高質量的目的，采用現場總線技術和智能模塊，設計一種低成本，可靠性高，易于維護，操作方便的新型微機配料系統，符合我國為數眾多的中小水泥企業的要求。為此，我們開發了基于現場總線的小型水泥生產配料控制系統，并應用于實際生產。本系統不僅提高了生產的可靠性，提高了質量，同時為水泥企業帶來了明顯的經濟效益。
2 系統組成
整個控制系統由兩大部分組成——計算機和控制柜，通過工業以太網將計算機連接起來，系統組成結構如圖1所示。配料控制計算機通過RS485通訊接口和電氣控制柜內的遠端數據采集模塊進行通訊。RS485是一種簡單的工業現場總線標準，具有良好的抗干擾性和可擴展性，在微機的標準RS232串口上插接光電隔離的RS232/RS485轉換模塊，就構成了微機的RS485接口，采用這種通訊結構后，微機和它所控制的設備只有簡單的總線連接，避免了將過多的連線引入微機造成的干擾，配料控制計算機可采用工業控制計算機或通用型微機。
在總線式工控機中，STD總線已較少實用，PC總線工控機價格便宜，軟件、硬件開發環境好、用戶界面好等優點而得到廣泛的應用，影響極大，使PC總線成為事實上的標準總線。工業控制計算機使用工業級電源，采用密封機箱、正壓送風技術，用橡膠墊作防震緩沖，采用模塊化結構，同時配置了能適應工業控制要求的實時多任務操作系統，對工控領域的吸引力是很大。因此本系統采用工業控制計算機作為過程控制計算機。
圖1 基于總線的微機配料控制系統的組成結構
選擇模塊作為檢測與控制信號方式時，模擬信號檢測采用IOM4017L模塊，電磁振動給料機和開門電機等由IOM4050控制。
IOM4017L是便攜的、模擬量檢測到計算機的接口單元，用于模擬量的檢測。IOM4050是開關量到計算機的接口單元，用于開關量的輸出如電動機起停、開關門等。它們都具有抗干擾能力強，可靠性高，傳輸距離遠等特點。內置微處理器，只需二根導線通過RS485網絡與控制主機相互通訊，基于ASCⅡ碼的命令/底層協議，可以用高級語言編寫應用程序，且可以使用組態軟件如INTONCH、FIX等組態成為各種監控網絡。模塊的地址存儲在模塊的EEPROM中，可由控制計算機進行修改，內置看門狗功能，保證可靠運行。
使用多個模塊可以方便的構成RS485網絡，每個網絡最多可串接255個模塊，最大傳輸距離為1200米，該網絡通過RS232/RS485轉換即連到主計算機。