

摘要:反应罐采用组态监控界面,通过对现场自动灌装机的数据采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制。实时曲线、历史曲线和报表输出。
反应罐采用组态监控界面,通过对现场自动灌装机的数据采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制。实时曲线、历史曲线和报表输出。为了实现上述监控要求,在监控界面设计中采用埴充效果、流动快的流动属性设置模拟了动态灌装过程,通过添加标准按钮实现手动/自动选择、启动、停止、急停及手动打开泵电磁阀,通过设置标签的显示输出属性实现灌装质量的设定实时显示,灌装瓶数的设定及当前灌装桶数显示等组态监控画面,完成对灌装系统运行状态的监控。
反应罐称重控制系统采用灌装比和反应釜温度和夹套温度的级联控制,由工业计算机、RS232/485转换模块和灌装系统组成,支持MCGS配置和通信功能。对于工业控制计算机,反应罐计算机系统有6个开关输入变量LIC302H(L)、LIC303H(L)、LIC304H(L),如果簧片开关关闭,则TK-A到TK-C的上(下)级显示变量lic 304 h (l)。有九个交换机输出变量ssv501-ssv507、SSV509和DRV。其中ssv501-ssv507和SSV509反映电磁阀的工作状态。控制命令由工业个人计算机发出。工业控制计算机对上述18个变量执行信号采集和输出控制。选择两个天线输入和输出、测试和模拟输出液作为桥梁,以实现工业控制计算机与现场主灌装之间的通信,工业计算机通过RS232/485转换模块连接。
六个开关输入变量连接到1#灌装机的输入通道,交换机输出变量SSV501至SSV507和SSV509连接到2#灌装机的输出通道,而混合油箱(DRV)连接到1#灌装机的输出通道。两个模拟输入变量连接到灌装罐#3的输入通道,模拟输出变量连接到罐#4的输出通道。输出变量来控制相应的混合油箱(电磁阀、混合油箱和电气控制阀),开关输出变量通过1#和2#灌装秤的输出通道连接到混合油箱的控制端,然后控制24V DC和220VAC电源的开或关。模拟输出变量“控制阀”通过4#称量灌装机的输出端连接到伺服混合油箱的控制端,伺服分配油箱驱动电气控制阀运动。
根据控制要求,反应罐的灌装控制是顺序控制过程。在MCGS run policy窗口的start policy中设置脚本程序组件,编写程序,打开除进料阀以外的所有电磁阀,计时器罐启动延迟2分钟,系统启动时清空所有称重反应罐。将周期策略的设置为200毫秒,在其中添加脚本组件,并按照图3(b)流程图中的说明编写控制程序。搅拌时间在定时罐总成中设定,可根据灌装完全反应所需的时间进行调整。时序罐的时序状态更改为“1”时,搅拌停止。
工业控制计算机和电气控制阀构成的反应罐温度-夹温度级联布局系统,控制方法和控制算法选择、设置值和相关参数、反应罐温度控制实时曲线的显示框架,根据反应罐中温度实时曲线的形状,直观地调整积分时间和差分时间,称重的控制效果。增量数比例积分微分控制公式,其中Kd=0是比例积分控制公式。在MCGS操作策略窗口中设置:PI和PID,脚本程序按照公式编写。在自动模式下运行,则可以从控制算法下拉框中选择相应的控制算法。设置相关参数以观察反应罐内温度实时曲线的变化,直到满足控制要求。将通用灌装系统添加到MCGS的灌装系统窗口中,并为默认属性设置相应的串行端口号和采样周期。在灌装系统下面添加了四个子灌装系统。开关输入输出灌装机1#、2#、灌装机3#、模拟输出灌装机4#的驱动箱。在默认属性设置中,上述四个子灌装系统的地址分别设置为1、2、3和4。称重罐#1的通道连接变量有数字输入(DATA)和开关输出(DRV),DATA表示六个开关输入变量状态的加权和,每个输入通道的加权值为2n(n是通道编号)。2号灌装机的通道连接变量为8个开关输出值(SSV501至SSV507,SSV509),与1号灌装机DRV一起有一个名为“设置输出开关值”的通道类型。3#探测器的通道连接变量为T1和T2,读取通道1和通道2的测量值。转换范围为4~20m模数转换槽,仅反映传输槽的输出电流。为了获得温度值,可以将工程转换应用于数据处理,将4~20m模块转换为0 ~ 100。4#模拟输出液体自动灌装机的通道连接参数为“调节阀”,输出后显示电调节阀的开关。灌装系统窗口配置完成后,必须调试自动灌装系统。通信状态的返回值为“0”表示通信正常,系统与外部自动灌装系统之间的连接正确。
称重灌装机通过重量感应而输入的脉冲频率快慢实现的,当发生脉冲的频率减小时,步进电机的速度就下降;当频率增长时,速度就加快。为了达到计量大小可调和提高计量精度的目的,要求螺杆的转速可调和位置定位准确,采用了步进电机控制螺杆的转速和转数,不仅简化了机械结构,而且使得控制非常方便。在不过载的情况下,步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。
1-4灌装机控制系统将空桶送至灌装位置,将桶口和喷枪口对准,按下机“启动”按钮,灌装机喷枪在气缸的带动下进入桶内;液体灌装秤当检测喷枪到位后,底阀打开,充氮阀启动将干燥的氮气通过灌装口充入桶内,使桶内空气被氮气置换,同时可加速桶内壁的干燥,保证灌装安全。充氮时应保证把容器中的空气完全替换出来,具体充氮量可通过控制仪时间调整。充氮一定量后充氮阀关闭,控制仪表自动将秤上空桶去掉皮重,然后快慢加料球阀同时打开;先快速加料,喷枪在下降最低位置停留一段时间后开始升起液面下灌装,在中间随着液面升高停留3处后,到桶口处停止,再慢速加料;当灌装量达到预置的提前量时,球阀和底阀关闭;喷枪升起到桶外。通过画面实时显示当前灌装质量、灌装桶数等现场工作状态,在上位机上可以进行相应的操作,通过界面进行灌装方式的选择及启动、停止等按钮的操作。能够更改灌装质量、桶数及在使用不同的灌装桶时能手动去除皮重(即灌装瓶的质量)。为了实现上述监控要求,监控界面采用埴充效果、流动快的流动属性设置模拟了动态灌装过程;通过添加标准按钮实现手动/自动选择、启动、停止、急停及手动打开泵电磁阀,通过设置标签的显示输出属性实现灌装质量的设定实时显示,灌装桶数的设定及当前灌装桶数显示等组态监控画面对灌装系统运行状态的监控。