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技术论坛  PLC在配料系统自动化系统中的应用
PLC在配料系统自动化系统中的应用2020-01-13
[摘要]称重仪表(PLC)在防爆地磅原料配料线自动化系统中的应用。PLc除用于通过现场总线对现场称重仪表、上位机、打印机、称重模块、光电开关等电气的数据采集和处理以外,还用来完成对现场的继电器、电磁阀等机械设备的连锁自动控制。此外,触摸屏和工控组态软件iFIx作为~种标准的人机界面(HMI)被用于监控工业生产的动态过程。
[关键词]可编程控制器(PLC)触摸屏上位机组态软件
1概述
近年来可编程序控制器(PLC)以及变频调速技术日益发展,性能价格比日益提高,并在机械、冶金、制造、化工、纺织等领域得以普及和应用。为满足温度、速度、流量等工艺变量的控制要求,常常要对这些模拟量进行控制,PLC模拟量控制模块的使用也曰益广泛。
防爆地磅原料配料线自动化配料系统的设备性能和自动控制的好坏,将直接影响防爆地磅的玻璃产品质量。本工程采用了具有高性能、高可靠性并经济实用的PLC系统,其硬件结构坚固,即使在恶劣的环境下也能可靠工作,编程软件和上位软件具有良好的用户界面,具备多种编程语言,使程序编写、软件调试和系统维护都极为简便。本文重点介绍防爆地磅自动化系统硬件、PLC编程软件和自动化配料系统在系统在线改造中遇到的一些问题及处理措施。
2自动化控翻系统主要硬件组成
系统硬件由可编程控制器(含数字量输入/输出模块、模拟量输入模块)、触摸屏一台、上位机、称重模块、称重仪表、光电开关及若干电器元件组成。各部分说明如下:
(1)PLC:选用SIEMENS公司的s7—300系列(配数字量输入/输出模块、模拟量输入模块)。通过接收开关量、模拟量输入经处理后输出开关量、模拟量去控制继电器的动作,同时与触摸屏、上位机、称重仪表进行实时通讯,为触摸屏的显示提供数据,并对于触摸屏、上位机发出的信息进行处理等。
(2)触摸屏:采用SIEMENS公司MP370。实现人机对话,与PLC系统进行数据传送和交换,将设定参数写入PLC,也可将PLC、称重模块及称重仪表内部参数读入触摸屏,实现了模拟量、数字量的实时监控,目标值的设定以及报警记录等。
(3)上位机:采用SIEMENS公司PC547BT控机。
(4)称重模块:由梅特勒托利多公司生产的(200~5000)KG不等的拉力称重模块。可将被配料系统(既称量系统)的实际参数值转变成电信号上传至PLC和触摸屏。
(5)称重仪表:PANTHER是梅特勒一托利多公司最新推出的称重仪表。它主要用于数字化显示和设定定值控制应用场合。
(6)光电开关:主要用来反馈现场状态,由此判断机械设备执行状态。
(7)电气元件:给PLC、触摸屏、变频器及称重模块等供电,完成各种操作及驱动等。
3自动化配料系统软件和上位缩程软件
(1)是美国微软公司最出色的产品之一,防爆地磅原料配料线自动化配料系统选用的是中文版操作系统。
(2)中文版上位组态软件是Intellution公司的拳头产品,它的数据库、画图、显示、历史趋势,不但可以画出逼真的图形,还能将现场数据快速显示在屏幕上:它可以在屏幕上制造出按钮来取代真正的按钮完成对现场设备的操作;配料系统能将数据库的数据按时问存放在数据文件里供历史趋势文件调用显示,这样就能把几小时、几天、甚至几个月前的数据用数据曲线的形式展示给工程师们,以便分析事故和改进工艺。
4自动化配料系统
4.1防爆地磅原料配料线系统主要包括(进、排)料系统、称重系统、输送系统。自动化配料系统是工程最重要核心组成部分,该配料系统设备包括1个双路电源柜,1个全自动补偿式电力稳压器,1个PLC控制柜,3个在线监测称重仪表柜,1个(进、排)料调节柜,电机控制柜。以下详细介绍各自动化配料系统:
(1)(进、排)料系统包括l0个GZ4电磁振动给料机和4个电动绞刀。在配料控制室画面上能够显示1O个GZ4电磁振动给料机和4个电动绞刀的电流位状态并能控制其开关,同时在控制室的3个称重仪表控制柜上可以手动状态下对设备进行现场操作。
(2)称重系统包括21个称重模块(,7个PANTHER(磐狮)称重显示称重仪表。21个称重模块以三点方式分别安装在现场的7个料仓上。并且通过信号线与控制室的3个在线监测称重仪表柜中的7个PANTHER(磐狮)称重显示称重仪表相连接,当程序进行到进料状态与排料状态时称重显示称重仪表与PLC进行时时通信,程序通过称重仪表传诵的数据进行比较并对当前状态进行判断,以便执行下一个工作程序。
(3)输送配料系统主要包括2条传送皮带,2个气送罐,5台提升机配料系统。2个气送罐和5台提升机主要负责储备仓的物料输送。2条传送皮带主要负责将称量合格的物料运送到下一个工序。42防爆地磅原料配料线上位监控系统本系统共分7个画面,包括“配料过程系统总图”、“设备监控画面”、“原料配方画面”、“数据查询画面”、“操作员管理画面”、“历史曲线画面”、“系统报警及操作指令画面”,各个画面可以自由切换。所有重要的测量参数有自动记录曲线,并有历史记录。4.3工程设计要求为了保证防爆地磅配料线的自动化配料系统安全、可靠,工程设计要求其接地电阻小于l欧姆。自动化配料系统运行以来从未出现过系统干扰错误、安全可靠。本工程的自动配料系统的设计在控制网络和可扩展性方面予以了较强的能力,选用的PLC控制器为完全模块化,配置灵活,扩展方便,易于升级。5自动化控恻系统调试与运行根据防爆地磅公司要求,对原料配料线自动化配料系统在线改造任务制订了详细的工程施工和调试方案。用了2个多月完成PLC应用软件的编写和上位画面的制作;1个月的各系统的单体调试和模拟试车,后又连续4天的不间断施工改造,马上投入试运行,经过3个多月的不间断运行,中间又进行多次工艺修改调试,最终完全达到设计工艺要求,目前该系统运行平稳。
6结束语
防爆地磅采用此项在线改造新技术创国内先河。此次配料在线改造关键核心就是采用自动化配料系统,它在广泛采用了现代控制思想和高新技术的前提下,成功实现了防爆地磅配料线的全程自动化监控,现已稳定运行,取得了显著的社会和经济效益,完全达到设计指标。防爆地磅配料线全自动化系统的成功改造,最有力地证明自动化配料系统是现代信息化高新技术改造传统产业的最佳方法。
 
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