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鄭州豫鑫電氣控制技術有限公司
聯(lián)系人：王經(jīng)理
手機：18537181588
電話：0371-56059910
傳真：0371-86068278
地址：鄭州高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)西四環(huán)路228號第11幢10層15號房1002室
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技術支持
當前位置：網(wǎng)站首頁 -> 技術支持糧食工業(yè)生產(chǎn)自動化監(jiān)控設備
發(fā)布時間：2020-07-20 新聞來源：食品機械設備網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：
基于監(jiān)控計算機（PC）、可編程控制器（PLC）、人機界面（HMI）、智能儀表、工業(yè)通信網(wǎng)絡DCS（分布式控制系統(tǒng)）和FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）的自動化，在國內外的現(xiàn)代化生產(chǎn)線已廣泛應用。據(jù)有關部門統(tǒng)計：近年來全球PLC的運用行業(yè)，以終用戶分類：汽車占23%；糧食加工占16.4%；化工占14.6%；金屬礦山占11.5%；造紙占11.3%；其他占23.2%?？梢姡琍LC系統(tǒng)在糧食加工業(yè)的應用很廣。
自動監(jiān)控及管理系統(tǒng)系統(tǒng)的組成
自動監(jiān)控及管理系統(tǒng)由計算機、觸模屏、可編程控制器（PLC）、檢測傳感器、電機控制中心（MCC）組成。系統(tǒng)采用RS-485遠程測控系統(tǒng)結合傳統(tǒng)的分布測控系統(tǒng)特點，PC、觸摸屏作上位機，PLC、電子流量計、稱重模塊作下位機。主機的RS-232串口經(jīng)外插式RS-232/RS-485轉換器變成RS-485數(shù)字信號總線，上位機和下位機通過RS-485數(shù)字信號總線進行串行通信，使整個生產(chǎn)線處于計算機控制和管理下。
控制方式
設計上從安全、可靠、方便、簡潔的原則出發(fā)，系統(tǒng)控制分三個層次：
◆現(xiàn)場控制：每臺設備設置機旁開關，該開關有三檔位置：
a、手頭控制檔：當置于手動位置時，集控中心交出該設備控制權，操作者可在機旁直接啟動該設備。它主要用來單機設備的調試。
b、停止檔：當置于停止位置時，該設備即不受集控中心控制，也不能手動啟動。它主要在設備檢修時用。
c、自動控制檔：當置于自控檔時，設備由集控中心自動控制。
◆集控中心自動控制：該功能為系統(tǒng)的主流控制方式，生產(chǎn)過程的控制由操作員站和PLC控制系統(tǒng)自動完成。
◆在觸摸屏界面上設置有系統(tǒng)的自動—手動轉換按鈕，在手動狀態(tài)時，只要觸摸某臺設備，即可啟動該設備，該功能主要用來系統(tǒng)的調試。
生產(chǎn)操作界面
現(xiàn)場生產(chǎn)操作界面采用彩色觸摸屏，負責處理現(xiàn)場與運行操作有關的人機界面，使操作員通過觸摸屏實時了解現(xiàn)場運行狀態(tài)，各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的當前值以及是否有故障報警發(fā)生，并可對工藝生產(chǎn)過程進行控制和調節(jié)。遠程控制界面選擇研華工控機（PC）。觸摸屏的主要功能：
◆動態(tài)模擬顯示各段工藝流程、生產(chǎn)報表、生產(chǎn)數(shù)據(jù)；
◆每幅畫面都設置有操作按鈕，如畫面切換按鈕、生產(chǎn)過程啟/?？刂瓢粹o、報警按鈕、緊急按鈕等；
◆事件報警：生產(chǎn)中出現(xiàn)異常情況，自動報警并用文字顯示故障類型，同時畫面自動切換至故障所在的流程畫面；
◆設備由靜態(tài)到運行，畫面模擬動畫顯示；
◆權限管理：操作員只有在開機時輸入正確的登陸密碼后，觸摸屏才能進入運行狀態(tài)。
◆打印輸出班報表、月報表。
觸摸屏通過電纜連結到SZ-4M的第二通信口，通信距離為30m之內。
監(jiān)控計算機
監(jiān)控計算機通過R232/R485適配器及雙絞線連結到SZ-4m的*通信口，通信距離為1400m以內，軟件采用組態(tài)王5.01。監(jiān)控計算機的功能除了觸摸屏全部功能外，還兼有工程師站的作用，它能對下位機（PLC）的程序進行修改、配置。為了管理的需要，充分發(fā)揮電腦的資源優(yōu)勢，該系統(tǒng)在監(jiān)控計算機建立了如下兩個數(shù)據(jù)庫：
◆生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫：（產(chǎn)量、出品率、電量、噸谷電耗、流量）。
◆設備故障數(shù)據(jù)庫：（設備過載、溢流、失速、倉空、倉滿、故障恢復）。下位機（PLC）的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設備故障都實時記錄，并保存在監(jiān)控計算機的數(shù)據(jù)庫中，通過監(jiān)控計算機，可以很方便查詢某年某月某時某秒的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，故障發(fā)生的時間及恢復時間，并能生成各種生產(chǎn)報表，進行打印輸出。
監(jiān)控計算機既可以遠程監(jiān)控，也可作為現(xiàn)場觸摸屏的冗余設計來使用。監(jiān)控計算機可與單位的局域網(wǎng)相聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
PLC的配置
在大中型糧食加工廠，由于工藝流程復雜、設備多，為了使眾多的設備協(xié)調一致地按工藝要求自動工作，達到佳狀態(tài)，單靠人的觀察和操作遠遠不能所及。例如，對物料流量的控制、原糧及成品的料位控制、動態(tài)計量控制、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的反饋、設備的安全保護、故障的顯示報警、故障情況下設備的自動轉換工作狀態(tài)等，這些要靠PLC來完成。
控制功能
◆工藝流程啟動：工藝流程啟動分工段進行，各工段可單獨按工藝流程自動聯(lián)鎖啟動，也可按工段由后向前自動聯(lián)鎖啟動。各工段內工藝流程自動聯(lián)鎖啟動，先啟動相應的空壓機，通風除塵系統(tǒng)，然后按物流逆向延時，逐臺啟動各工藝設備。
◆工藝流程停止：工藝流程停止有三種方式：
a、正常停止：首先關閉所有放料氣動門，然后按工藝順物流方向逐臺延時自動聯(lián)鎖停車，后停止除塵設備。
b、故障停止：當前端控制單元檢測到設備故障時，如過載、失速，該段的放料氣動門立即關閉防止堵塞，如果在3分鐘內不能恢復故障，則自動停止該工段的其他設備。
c、緊急停止：系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時，可通過操作界面的緊急按鈕，立即停止所有運行中的設備，以保證系統(tǒng)和人員的安全。
◆料位器與工藝流程聯(lián)鎖：比重去石機、礱谷機、重力篩設備正常工作狀態(tài)需要適合的物流量配合，用料位器及氣動門的開啟實現(xiàn)這一目標。在一局部工段中，料倉料滿（或者某一設備過載）時，該工段的放料門會立即關閉，工藝流程仍保持工作狀態(tài)，如果在3分鐘內仍保持這種狀態(tài)，將停止該工段設備的運行。如果在3分鐘內，料倉料滿信號取消（或者過載設備恢復正常），則放料門重新打開，設備正常運行生產(chǎn)。由于工藝各工段基本是串聯(lián)關系，所以，以上這種控制思路，在整個流程中需結合具體情況巧妙應用。
◆生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集：該系統(tǒng)通過二臺HMP-22W流量計和二塊DTM864-2脈沖電度表，將信號分別送到PLC的A/D模塊和輸入模塊。然后通過編程將實時模擬量和脈沖量變?yōu)閷崟r的數(shù)字量，通過累加積分運算得到如下的生產(chǎn)數(shù)據(jù)：物料流量（kg/h）、出品率%、班產(chǎn)量（噸）、月產(chǎn)量（噸）、班電量（kwh）、噸電耗（kwh/t）、月電量（kwh）。
◆強電控制：強電控制由四塊MCC柜、機旁開關、電纜、電纜橋架組成。低壓電器均采用施耐德產(chǎn)品，對15kwh以上設備均采用Y/△降壓啟動。
結束語：經(jīng)過多年實際運行證明，系統(tǒng)具有設計合理、運行可靠、界面友好、操作簡單、監(jiān)控方便、數(shù)據(jù)共享的特點。系統(tǒng)的投運，大大減輕了工人的勞動強度，提高了經(jīng)濟效益和自動化管理水平。
自動監(jiān)控及管理系統(tǒng)系統(tǒng)的組成
自動監(jiān)控及管理系統(tǒng)由計算機、觸模屏、可編程控制器（PLC）、檢測傳感器、電機控制中心（MCC）組成。系統(tǒng)采用RS-485遠程測控系統(tǒng)結合傳統(tǒng)的分布測控系統(tǒng)特點，PC、觸摸屏作上位機，PLC、電子流量計、稱重模塊作下位機。主機的RS-232串口經(jīng)外插式RS-232/RS-485轉換器變成RS-485數(shù)字信號總線，上位機和下位機通過RS-485數(shù)字信號總線進行串行通信，使整個生產(chǎn)線處于計算機控制和管理下。
控制方式
設計上從安全、可靠、方便、簡潔的原則出發(fā)，系統(tǒng)控制分三個層次：
◆現(xiàn)場控制：每臺設備設置機旁開關，該開關有三檔位置：
a、手頭控制檔：當置于手動位置時，集控中心交出該設備控制權，操作者可在機旁直接啟動該設備。它主要用來單機設備的調試。
b、停止檔：當置于停止位置時，該設備即不受集控中心控制，也不能手動啟動。它主要在設備檢修時用。
c、自動控制檔：當置于自控檔時，設備由集控中心自動控制。
◆集控中心自動控制：該功能為系統(tǒng)的主流控制方式，生產(chǎn)過程的控制由操作員站和PLC控制系統(tǒng)自動完成。
◆在觸摸屏界面上設置有系統(tǒng)的自動—手動轉換按鈕，在手動狀態(tài)時，只要觸摸某臺設備，即可啟動該設備，該功能主要用來系統(tǒng)的調試。
生產(chǎn)操作界面
現(xiàn)場生產(chǎn)操作界面采用彩色觸摸屏，負責處理現(xiàn)場與運行操作有關的人機界面，使操作員通過觸摸屏實時了解現(xiàn)場運行狀態(tài)，各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的當前值以及是否有故障報警發(fā)生，并可對工藝生產(chǎn)過程進行控制和調節(jié)。遠程控制界面選擇研華工控機（PC）。觸摸屏的主要功能：
◆動態(tài)模擬顯示各段工藝流程、生產(chǎn)報表、生產(chǎn)數(shù)據(jù)；
◆每幅畫面都設置有操作按鈕，如畫面切換按鈕、生產(chǎn)過程啟/?？刂瓢粹o、報警按鈕、緊急按鈕等；
◆事件報警：生產(chǎn)中出現(xiàn)異常情況，自動報警并用文字顯示故障類型，同時畫面自動切換至故障所在的流程畫面；
◆設備由靜態(tài)到運行，畫面模擬動畫顯示；
◆權限管理：操作員只有在開機時輸入正確的登陸密碼后，觸摸屏才能進入運行狀態(tài)。
◆打印輸出班報表、月報表。
觸摸屏通過電纜連結到SZ-4M的第二通信口，通信距離為30m之內。
監(jiān)控計算機
監(jiān)控計算機通過R232/R485適配器及雙絞線連結到SZ-4m的*通信口，通信距離為1400m以內，軟件采用組態(tài)王5.01。監(jiān)控計算機的功能除了觸摸屏全部功能外，還兼有工程師站的作用，它能對下位機（PLC）的程序進行修改、配置。為了管理的需要，充分發(fā)揮電腦的資源優(yōu)勢，該系統(tǒng)在監(jiān)控計算機建立了如下兩個數(shù)據(jù)庫：
◆生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫：（產(chǎn)量、出品率、電量、噸谷電耗、流量）。
◆設備故障數(shù)據(jù)庫：（設備過載、溢流、失速、倉空、倉滿、故障恢復）。下位機（PLC）的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設備故障都實時記錄，并保存在監(jiān)控計算機的數(shù)據(jù)庫中，通過監(jiān)控計算機，可以很方便查詢某年某月某時某秒的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，故障發(fā)生的時間及恢復時間，并能生成各種生產(chǎn)報表，進行打印輸出。
監(jiān)控計算機既可以遠程監(jiān)控，也可作為現(xiàn)場觸摸屏的冗余設計來使用。監(jiān)控計算機可與單位的局域網(wǎng)相聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
PLC的配置
在大中型糧食加工廠，由于工藝流程復雜、設備多，為了使眾多的設備協(xié)調一致地按工藝要求自動工作，達到佳狀態(tài)，單靠人的觀察和操作遠遠不能所及。例如，對物料流量的控制、原糧及成品的料位控制、動態(tài)計量控制、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的反饋、設備的安全保護、故障的顯示報警、故障情況下設備的自動轉換工作狀態(tài)等，這些要靠PLC來完成。
控制功能
◆工藝流程啟動：工藝流程啟動分工段進行，各工段可單獨按工藝流程自動聯(lián)鎖啟動，也可按工段由后向前自動聯(lián)鎖啟動。各工段內工藝流程自動聯(lián)鎖啟動，先啟動相應的空壓機，通風除塵系統(tǒng)，然后按物流逆向延時，逐臺啟動各工藝設備。
◆工藝流程停止：工藝流程停止有三種方式：
a、正常停止：首先關閉所有放料氣動門，然后按工藝順物流方向逐臺延時自動聯(lián)鎖停車，后停止除塵設備。
b、故障停止：當前端控制單元檢測到設備故障時，如過載、失速，該段的放料氣動門立即關閉防止堵塞，如果在3分鐘內不能恢復故障，則自動停止該工段的其他設備。
c、緊急停止：系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時，可通過操作界面的緊急按鈕，立即停止所有運行中的設備，以保證系統(tǒng)和人員的安全。
◆料位器與工藝流程聯(lián)鎖：比重去石機、礱谷機、重力篩設備正常工作狀態(tài)需要適合的物流量配合，用料位器及氣動門的開啟實現(xiàn)這一目標。在一局部工段中，料倉料滿（或者某一設備過載）時，該工段的放料門會立即關閉，工藝流程仍保持工作狀態(tài)，如果在3分鐘內仍保持這種狀態(tài)，將停止該工段設備的運行。如果在3分鐘內，料倉料滿信號取消（或者過載設備恢復正常），則放料門重新打開，設備正常運行生產(chǎn)。由于工藝各工段基本是串聯(lián)關系，所以，以上這種控制思路，在整個流程中需結合具體情況巧妙應用。
◆生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集：該系統(tǒng)通過二臺HMP-22W流量計和二塊DTM864-2脈沖電度表，將信號分別送到PLC的A/D模塊和輸入模塊。然后通過編程將實時模擬量和脈沖量變?yōu)閷崟r的數(shù)字量，通過累加積分運算得到如下的生產(chǎn)數(shù)據(jù)：物料流量（kg/h）、出品率%、班產(chǎn)量（噸）、月產(chǎn)量（噸）、班電量（kwh）、噸電耗（kwh/t）、月電量（kwh）。
◆強電控制：強電控制由四塊MCC柜、機旁開關、電纜、電纜橋架組成。低壓電器均采用施耐德產(chǎn)品，對15kwh以上設備均采用Y/△降壓啟動。
結束語：經(jīng)過多年實際運行證明，系統(tǒng)具有設計合理、運行可靠、界面友好、操作簡單、監(jiān)控方便、數(shù)據(jù)共享的特點。系統(tǒng)的投運，大大減輕了工人的勞動強度，提高了經(jīng)濟效益和自動化管理水平。
