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,,工控通信網(wǎng)絡DCS(分布式控制系統(tǒng))和FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))的自動化已成為現(xiàn)代工廠的技術(shù)支柱,,并在國內(nèi)外的現(xiàn)代化生產(chǎn)線廣泛應用。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計:全球近年發(fā)運的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,食品加工業(yè)PLC系統(tǒng)的應用僅次于汽車行業(yè)居第二領(lǐng)域,。
在我國石化,,冶金,電氣,,化肥等行業(yè)已完成了原有繼電器控制系統(tǒng)的自動化升級,,相比之下相對落后的食品工業(yè)是在90年代初從國外成套引進面粉加工生產(chǎn)線后,以PLC,,PC機為核心的自動控制和管理系統(tǒng)才逐步為業(yè)界所了解和推崇,。科技的迅猛發(fā)展有力的促進食品工業(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)?;F(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)的技改和新建項目中的廣泛應用,。PLC控制取代了繼電器控制,;工藝流程的計數(shù)機終端動態(tài)顯示取代了模擬屏顯示;PC機與集散控制網(wǎng)絡使整個生產(chǎn)線處于計數(shù)機控制和管理下,,徹底改變了傳統(tǒng)食品加工的落后面貌,,成為行業(yè)發(fā)展趨勢和方向。
本課題主要研究由PLC,,人機界面組成的自動控制系統(tǒng)在一個蛋黃派自動生產(chǎn)線的應用:從用戶提出的控制要求入手,,對蛋黃派生產(chǎn)線的整理部分的綜合分析,通過PLC編程實現(xiàn)基本控制要求,,再通過現(xiàn)場調(diào)試對各部件進行精確定時和精確定位,,并對工藝參數(shù)進行調(diào)整,通過觸摸屏設計一套人性化,簡單化的人機界面,,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)線上的應用。
1.生產(chǎn)線控制要求
?。?)設備工藝流程攪拌-成形-烘烤-冷卻-殺菌-包裝
?。?)整理部分的控制要求如下:
①在蛋黃派經(jīng)過烘烤,,甩油,,冷卻后進入整理部分。
其整理部分包括灌奶和刮料,。蛋黃派經(jīng)過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物料檢測輸送信號X0,,當X0檢測到有信號后,,經(jīng)過灌奶輸送延時,,延時時間到后灌奶輸送伺服Y0運行,,啟動傳送帶。
?、诠嗄萄b置能分別為左右兩邊的蛋黃派灌奶,,當左邊檢測灌奶信號X1檢測到信號后,灌奶輸送停止,,同時左邊灌奶運行電磁閥運行,,經(jīng)過灌奶運行電磁閥運行延時,延時時間到后,,左邊灌奶開關(guān)口電磁閥打開,同時開始抽料,,經(jīng)過左邊灌奶開關(guān)口電磁閥開延時,時間到后,,關(guān)上左邊灌奶開關(guān)口,,同時左邊灌奶擠料電磁閥運行,,開始擠料,經(jīng)過左邊灌奶擠料延時,,時間到后擠料結(jié)束,灌奶輸送運行,,經(jīng)過以后物料延時,延時時間到灌奶輸送停止,,重復第2步動作,直到完成預定的排數(shù),。(灌奶運行電磁閥,開關(guān)口電磁閥,,擠料電磁閥都要有運行延時和關(guān)斷延時)。
?、郛斢疫厵z測灌奶信號X2檢測到信號后,灌奶輸送停止,,同時右邊灌奶運行電磁閥運行,經(jīng)過灌奶運行電磁閥運行延時,,延時時間到后,右邊灌奶開關(guān)口電磁閥打開,,同時開始抽料,,經(jīng)過右邊灌奶開關(guān)口,,電磁閥開延時,,時間到后,,關(guān)上右邊灌奶開關(guān)口,同時右邊灌奶擠料電磁閥運行,,開始擠料,經(jīng)過右邊灌奶擠料延時,,時間到后擠料結(jié)束,,灌奶輸送運行,,經(jīng)過以后物料延時,延時時間到灌奶輸送停止,,重復第3步動作,,直到完成預定的排數(shù),。
(灌奶運行電磁閥,,開關(guān)口電磁閥,,擠料電磁閥都要有運行延時和關(guān)斷延時),。
④刮料伺服在灌奶輸送停止時(一輪循環(huán)結(jié)束時的停止)進行刮料,。
?、菡碛?組,,整理信號一,,整理信號二,,整理信號三分別對應X3,,X4,,X5,檢測到信號后對應的整理電磁閥動作,,經(jīng)過一定延時后復位,。兩個下料信號和檢測下料信號對應兩個下料伺服。
?、拊O有整理下料一伺服急停復位,整理下料二伺服急停復位,,蛋糕輸送急停復位,刮料急停復位,,灌奶急停復位,。同時要有信號報警系統(tǒng)。
?、咭惺?動切換,,按下啟動按鈕后知道執(zhí)行自動控制。
?、喔骺倕?shù)要求能在觸摸屏上能顯示并設置,。并設有出廠值設定和恢復出廠值,要有參數(shù)記錄和恢復上次記錄,。
?、嵋幸粋€整套流水線的監(jiān)控畫面,反應各個控制狀態(tài),。
?、庠O一個服務時間。能更改服務時間控制機器的有效運行時間,,時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點數(shù),根據(jù)I/O點數(shù)和控制要求選擇PLC型號,,再選擇變頻器,,觸摸屏,伺服型號,,然后根據(jù)控制要求畫出程序流程功能框圖,。