| 自動灌裝機以太網工控機控制系統(tǒng) | 2020-01-27 |
| 文摘:在化工液體灌裝行業(yè)中，具有液體混合控制的自動灌裝機應用廣泛。自動灌裝機由稱重儀表、液位稱重模塊的低壓執(zhí)行電機等控制，由反應罐液位開關、泵、攪拌電機、出料氣動球閥、成品儲液罐等組成。自動灌裝機的發(fā)展相對成熟，具體區(qū)別在于對控制過程的不同要求。為了便于自動灌裝機控制，液體灌裝機討論了如何利用以太網軟件設計上位機部分，采集和顯示現場數據，實現分布式信息的同步更新和自動配料系統(tǒng)。 在該自動灌裝機中，控制的核心部分是西門子S7-200稱重儀表。以太網開發(fā)自動灌裝機自動配料系統(tǒng)。工控機負責采集輸入信號，經程序處理后向執(zhí)行機構發(fā)送控制命令。稱重儀表和上位機通過通信電纜連接。當輸入信號傳輸到稱重儀表時，PC機也會通過以太網獲得數據并同步顯示。 為了進一步降低一線人員的操作難度，可以考慮用觸摸屏代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制按鈕。這里的討論屬于遠程控制模式，即在組態(tài)軟件界面上自動灌裝機生產中各個環(huán)節(jié)的操作。 工藝流程和控制要求簡介； 自動灌裝機的1-3號液體泵分別為液體反應罐提供三種不同的液體。液體注入過程分為三個液位:低、中和高。在實際應用中，液位稱重模塊的數量和高低位置可以根據不同的工藝要求隨時改變。攪拌罐負責填充三種液體，排放氣動球閥將混合液體排放到成品反應罐中并關閉。當材料反應罐中的液位極低時，設置30秒的延遲以排空液體材料。當排放氣動球閥關閉時，1液體泵啟動，為液體反應罐提供液體。當液體達到低液位時，1液體泵停止，2液體泵啟動，將第二液體注入液體反應罐。當液位達到中等液位時，停止2料泵，啟動3料泵，加注第三種液體。 當液體達到高液位時，停止3液體泵并啟動攪拌電機。攪拌罐先向前攪拌一段時間，然后反向攪拌，循環(huán)n次后停止。打開液體氣動球閥，通過液位稱重模塊的信息獲取出料信息，液位降至后再延遲30秒，使液體反應罐排空，等待下一個循環(huán)。 由于液體灌裝機是由電力驅動的，所以在自動灌裝機的設計中必須考慮停電因素造成的中斷。當停電異常時，應手動排空反應罐中的液體。如果自動灌裝機因其他因素而中斷，自動灌裝機應具有記憶功能。液體自動灌裝機的設計采用手動和自動控制方案。手動控制主要用于應急處理和過程調試，這在配置界面中沒有涉及。自動控制的核心單元是稱重儀表，由組態(tài)界面和其他執(zhí)行器組成。故障情況包括液體泵電機和攪拌罐電機過載以及各種緊急停機。此時，狀態(tài)指示燈將以1赫茲的頻率閃爍，并發(fā)出報警聲音信號。直到故障消除，報警狀態(tài)才會停止。 配置設計 畫面設置:初始畫面、設備狀態(tài)畫面、用戶操作面板、報警畫面、啟動時顯示混合電機和液位實時變化的圖形。建立液體填充顯示窗口，建立數據庫變量并完成屬性定義。通過屬性定義、空間、策略等手段，完成動態(tài)圖片的設計，設置數據變量的保存屬性，建立數據查詢和曲線瀏覽。建立外部設備的通信連接和參數設置，實現遠程監(jiān)控和數據管理功能。 工控機程序由三部分組成:主程序部分，主要負責手動/自動處理流程的選擇、進入液位處理子程序的判斷、各種故障狀態(tài)下報警燈的顯示處理以及自動灌裝機的循環(huán)控制；有兩個子例程，即液位處理和自動操作。液位處理子程序主要負責通過將收集的液位值信息與設定值進行比較來判斷液體反應罐中的液位高度，液位高低信號將決定液體泵的開啟和關閉狀態(tài)。當收集的輸入值超過設定液位的允許值時，自動灌裝機會自動將其限制在合理的范圍內，以避免出現異常情況。自動運行子程序的工作過程是主要部分。當沒有其他異常情況，選擇手動狀態(tài)時，自動灌裝機將根據自動灌裝機工藝流程的要求來回循環(huán)。各部分的數值將同步顯示在配置界面上，便于控制人員參考和監(jiān)控。 以太網軟件在工業(yè)控制中的應用極大地方便了操作人員和工程開發(fā)人員。界面友好，功能強大，操作簡單。工程師不再需要專注于編寫上位機的交互界面程序，從而專注于過程的控制和優(yōu)化，提高工業(yè)自動灌裝機的工作效率，節(jié)約開發(fā)和維護成本。 | |
