《電子技術(shù)應(yīng)用》
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從產(chǎn)線到控制系統(tǒng),,看PLC可編程控制技術(shù)如何改變食品工業(yè)?

2018-05-28
關(guān)鍵詞: PLC HMI DCS

  基于監(jiān)控計(jì)算機(jī)(PC),,可編程控制器(PLC),,人機(jī)界面(HMI),智能儀表,,工控通信網(wǎng)絡(luò)DCS(分布式控制系統(tǒng))和FCS(現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng))的自動(dòng)化已成為現(xiàn)代工廠的技術(shù)支柱,,并在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)代化生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì):全球近年發(fā)運(yùn)的PLC中按最終用戶分:汽車占23%;食品加工占16.4%,;化工占14.6%,;金屬礦山占11.5%;造紙占23.1%,,可見(jiàn),,食品加工業(yè)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用僅次于汽車行業(yè)居第二領(lǐng)域。

  在我國(guó)石化,,冶金,,電氣,化肥等行業(yè)已完成了原有繼電器控制系統(tǒng)的自動(dòng)化升級(jí),,相比之下相對(duì)落后的食品工業(yè)是在90年代初從國(guó)外成套引進(jìn)面粉加工生產(chǎn)線后,,以PLC,PC機(jī)為核心的自動(dòng)控制和管理系統(tǒng)才逐步為業(yè)界所了解和推崇,??萍嫉难该桶l(fā)展有力的促進(jìn)食品工業(yè)的技術(shù)改造,食品加工企業(yè)在重組改制中逐步向規(guī)?;?,現(xiàn)代化發(fā)展,食品加工向精加工,,深加工發(fā)展,。尤為引人注意的是PLC可編程控制技術(shù)在食品工業(yè)的技改和新建項(xiàng)目中的廣泛應(yīng)用。PLC控制取代了繼電器控制,;工藝流程的計(jì)數(shù)機(jī)終端動(dòng)態(tài)顯示取代了模擬屏顯示,;PC機(jī)與集散控制網(wǎng)絡(luò)使整個(gè)生產(chǎn)線處于計(jì)數(shù)機(jī)控制和管理下,徹底改變了傳統(tǒng)食品加工的落后面貌,,成為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和方向,。

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  本課題主要研究由PLC,人機(jī)界面組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)在一個(gè)蛋黃派自動(dòng)生產(chǎn)線的應(yīng)用:從用戶提出的控制要求入手,,對(duì)蛋黃派生產(chǎn)線的整理部分的綜合分析,,通過(guò)PLC編程實(shí)現(xiàn)基本控制要求,再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試對(duì)各部件進(jìn)行精確定時(shí)和精確定位,,并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,,通過(guò)觸摸屏設(shè)計(jì)一套人性化,簡(jiǎn)單化的人機(jī)界面,,最終滿足控制要求和工藝要求,。本課題內(nèi)容主要為PLC在該生產(chǎn)線上的應(yīng)用。

  1.生產(chǎn)線控制要求

 ?。?)設(shè)備工藝流程攪拌-成形-烘烤-冷卻-殺菌-包裝

 ?。?)整理部分的控制要求如下:

 ?、僭诘包S派經(jīng)過(guò)烘烤,甩油,,冷卻后進(jìn)入整理部分,。

  其整理部分包括灌奶和刮料。蛋黃派經(jīng)過(guò)吸盤裝置從吸盤部分轉(zhuǎn)移到了整理部分,。也就是蛋黃派被吸盤帶到了灌奶輸送傳送帶上,,在傳送帶前端有一個(gè)物料檢測(cè)輸送信號(hào)X0,當(dāng)X0檢測(cè)到有信號(hào)后,,經(jīng)過(guò)灌奶輸送延時(shí),,延時(shí)時(shí)間到后灌奶輸送伺服Y0運(yùn)行,啟動(dòng)傳送帶,。

 ?、诠嗄萄b置能分別為左右兩邊的蛋黃派灌奶,當(dāng)左邊檢測(cè)灌奶信號(hào)X1檢測(cè)到信號(hào)后,,灌奶輸送停止,,同時(shí)左邊灌奶運(yùn)行電磁閥運(yùn)行,經(jīng)過(guò)灌奶運(yùn)行電磁閥運(yùn)行延時(shí),,延時(shí)時(shí)間到后,,左邊灌奶開關(guān)口電磁閥打開,同時(shí)開始抽料,,經(jīng)過(guò)左邊灌奶開關(guān)口電磁閥開延時(shí),,時(shí)間到后,關(guān)上左邊灌奶開關(guān)口,,同時(shí)左邊灌奶擠料電磁閥運(yùn)行,,開始擠料,經(jīng)過(guò)左邊灌奶擠料延時(shí),,時(shí)間到后擠料結(jié)束,,灌奶輸送運(yùn)行,經(jīng)過(guò)以后物料延時(shí),,延時(shí)時(shí)間到灌奶輸送停止,重復(fù)第2步動(dòng)作,,直到完成預(yù)定的排數(shù),。(灌奶運(yùn)行電磁閥,開關(guān)口電磁閥,,擠料電磁閥都要有運(yùn)行延時(shí)和關(guān)斷延時(shí)),。

  ③當(dāng)右邊檢測(cè)灌奶信號(hào)X2檢測(cè)到信號(hào)后,,灌奶輸送停止,,同時(shí)右邊灌奶運(yùn)行電磁閥運(yùn)行,,經(jīng)過(guò)灌奶運(yùn)行電磁閥運(yùn)行延時(shí),延時(shí)時(shí)間到后,,右邊灌奶開關(guān)口電磁閥打開,,同時(shí)開始抽料,經(jīng)過(guò)右邊灌奶開關(guān)口,,電磁閥開延時(shí),,時(shí)間到后,關(guān)上右邊灌奶開關(guān)口,,同時(shí)右邊灌奶擠料電磁閥運(yùn)行,,開始擠料,經(jīng)過(guò)右邊灌奶擠料延時(shí),,時(shí)間到后擠料結(jié)束,,灌奶輸送運(yùn)行,經(jīng)過(guò)以后物料延時(shí),,延時(shí)時(shí)間到灌奶輸送停止,,重復(fù)第3步動(dòng)作,直到完成預(yù)定的排數(shù),。

 ?。ü嗄踢\(yùn)行電磁閥,開關(guān)口電磁閥,,擠料電磁閥都要有運(yùn)行延時(shí)和關(guān)斷延時(shí)),。

  ④刮料伺服在灌奶輸送停止時(shí)(一輪循環(huán)結(jié)束時(shí)的停止)進(jìn)行刮料,。

 ?、菡碛?組,整理信號(hào)一,,整理信號(hào)二,,整理信號(hào)三分別對(duì)應(yīng)X3,X4,,X5,,檢測(cè)到信號(hào)后對(duì)應(yīng)的整理電磁閥動(dòng)作,經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后復(fù)位,。兩個(gè)下料信號(hào)和檢測(cè)下料信號(hào)對(duì)應(yīng)兩個(gè)下料伺服,。

  ⑥設(shè)有整理下料一伺服急停復(fù)位,,整理下料二伺服急停復(fù)位,,蛋糕輸送急停復(fù)位,刮料急停復(fù)位,,灌奶急停復(fù)位,。同時(shí)要有信號(hào)報(bào)警系統(tǒng),。

  ⑦要有手/動(dòng)切換,,按下啟動(dòng)按鈕后知道執(zhí)行自動(dòng)控制,。

  ⑧各總參數(shù)要求能在觸摸屏上能顯示并設(shè)置,。并設(shè)有出廠值設(shè)定和恢復(fù)出廠值,,要有參數(shù)記錄和恢復(fù)上次記錄。

 ?、嵋幸粋€(gè)整套流水線的監(jiān)控畫面,,反應(yīng)各個(gè)控制狀態(tài)。

 ?、庠O(shè)一個(gè)服務(wù)時(shí)間,。能更改服務(wù)時(shí)間控制機(jī)器的有效運(yùn)行時(shí)間,時(shí)間到后禁止所有輸出,。

  2.控制系統(tǒng)分析

  控制系統(tǒng)分析先要根據(jù)控制要求分配I/O點(diǎn)數(shù),,根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)和控制要求選擇PLC型號(hào),再選擇變頻器,,觸摸屏,,伺服型號(hào),然后根據(jù)控制要求畫出程序流程功能框圖,。


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