1 引言
近年來PLC控制系統(tǒng)越來越多應(yīng)用于國內(nèi)變性淀粉生產(chǎn)線的控制，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的變性淀粉生產(chǎn)線的控制由繼電控制系統(tǒng)完成，繼電控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是體積龐大，控制接線復(fù)雜，故障率高，可靠性及靈活性差。相比較而言PLC控制系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)組態(tài)靈活性好，生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，控制管理功能強(qiáng)大，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠性高，系統(tǒng)維護(hù)簡單，數(shù)據(jù)通信交換及時(shí),動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)對(duì)于提高企業(yè)生產(chǎn)安全可靠性，生產(chǎn)效益，產(chǎn)品質(zhì)量都具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)、PLC、智能儀表以及電氣控制柜構(gòu)成的控制監(jiān)視管理系統(tǒng)，通過PLC程序指令控制現(xiàn)場電氣設(shè)備的單機(jī)或者聯(lián)鎖運(yùn)行，監(jiān)視電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，智能儀表采集現(xiàn)場溫度，壓力等數(shù)據(jù)，下位機(jī)PLC和上位機(jī)HollyView 通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，通過上位機(jī) HollyView 實(shí)時(shí)以動(dòng)態(tài)圖形顯示生產(chǎn)流程，生產(chǎn)中的重要工藝數(shù)據(jù)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，報(bào)警故障信息，同時(shí)用戶可以根據(jù)生產(chǎn)中的實(shí)際情況通過上位機(jī) HollyView 修改生產(chǎn)工藝參數(shù)來調(diào)整生產(chǎn)。使整個(gè)系統(tǒng)最大化的適應(yīng)生產(chǎn)的需要。并且可以通過工業(yè)以太網(wǎng)和企業(yè)的ERP進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，便于企業(yè)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行管理。
圖 1 生產(chǎn)控制系統(tǒng)組成
3 工藝控制方案
生產(chǎn)原料輸送系統(tǒng)
生產(chǎn)原料輸送系統(tǒng)是將生產(chǎn)所需要的原料輸送到生產(chǎn)線，其中包括粉料輸送控制和試劑輸送控制。
根據(jù)粉料輸送流程依次自動(dòng)控制進(jìn)料閥，出料閥，進(jìn)氣閥，放空閥，通過現(xiàn)場的壓力儀表遠(yuǎn)傳壓力信號(hào)將粉料輸送到指定的粉料倉。
根據(jù)試劑倉中液位儀表的液位信號(hào)自動(dòng)控制試劑泵將試劑輸送到指定的試劑倉。
圖 2-1 生產(chǎn)原料輸送系統(tǒng)組成
試劑配置控制系統(tǒng)
試劑配置控制系統(tǒng)是根據(jù)生產(chǎn)需要選擇相應(yīng)的試劑根據(jù)設(shè)定好的重量，按種類分先后稱重，控制每種試劑的快慢出液閥開關(guān)和每種試劑配置的先后順序，實(shí)現(xiàn)精確稱重。將稱重好的試劑進(jìn)行攪拌，輸送到指定配置倉，根據(jù)實(shí)際情況通過試劑投加泵進(jìn)行對(duì)粉料投加。
■ 檢測各個(gè)試劑倉的液位信號(hào)，試劑稱重倉的重量信號(hào)，試劑投加泵的流量
■ 可調(diào)整每次試劑配置的稱重值，提前值，攪拌時(shí)間，使試劑配置達(dá)到最佳精度。
■ 可根據(jù)試劑投加泵的瞬時(shí)流量通過閉環(huán)控制投加泵頻率從而調(diào)整投加配比，使試劑投加量達(dá)到最佳比例
圖 2-2 試劑配置系統(tǒng)控制組成
粉料配置控制系統(tǒng)
粉料配置控制系統(tǒng)是6條粉料線與對(duì)應(yīng)試劑控制線進(jìn)行配比生產(chǎn)反應(yīng)輸送到包裝系統(tǒng)，其中包括氣流干燥系統(tǒng)的溫度、壓力由PID控制實(shí)現(xiàn)，并有手動(dòng)設(shè)定功能，控制生產(chǎn)線中的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在上位機(jī)中一鍵自動(dòng)啟停和聯(lián)鎖，確保生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。
■ 檢測各條粉料線中工藝參數(shù)包括溫度，壓力等，各個(gè)設(shè)備的電機(jī)電流，頻率等。
■ 生產(chǎn)線中的電機(jī)，為逆向互鎖，從出料到進(jìn)料的順序，若有電機(jī)過載，則前級(jí)電機(jī)停機(jī)以保證粉料不會(huì)在生產(chǎn)線中堵塞。
■ 氣流干燥系統(tǒng)的溫度、壓力由PID控制實(shí)現(xiàn)，通過設(shè)定溫度，壓力的目標(biāo)值對(duì)蒸汽閥調(diào)節(jié)，與實(shí)際的測量值進(jìn)行比較，使溫度，壓力達(dá)到生產(chǎn)線所允許的范圍。
圖 2-3 PID控制原理
圖 2-4 粉料配置系統(tǒng)控制組成
4 應(yīng)用特點(diǎn)
變性淀粉生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是采用 LK系列PLC控制和上位機(jī)組態(tài)軟件Hollyview監(jiān)視操作的控制模式,穩(wěn)定可靠,功能強(qiáng)大,具有以下特點(diǎn):
■ 本系統(tǒng)使生產(chǎn)線全程自動(dòng)化控制,自動(dòng)化程度高,保證生產(chǎn)線安全、穩(wěn)定,可靠的運(yùn)行。
■ 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場,中控的兩級(jí)可控制,極大滿足用戶的使用需求。
■ 監(jiān)控畫面以數(shù)據(jù)、動(dòng)畫、實(shí)時(shí)趨勢曲線圖、歷史趨勢曲線圖等顯示系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
■ 本系統(tǒng)開放性強(qiáng),能通過OPC,DDE,ODBC等通訊協(xié)議和ERP軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互, 方便進(jìn)行企業(yè)管理。
參考文獻(xiàn)
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