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PLC與觸摸屏在離心式分蜜機(jī)中的應(yīng)用

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關(guān)鍵詞: PLC 觸摸屏 離心式分蜜機(jī)

    引言

      甲糖分蜜是白砂糖在生產(chǎn)過(guò)程中成糖工段的最后一道工序,它直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量,而分蜜過(guò)程要經(jīng)過(guò)十幾項(xiàng)復(fù)雜的控制,其中影響分蜜質(zhì)量的主要因素有分蜜設(shè)備和每一項(xiàng)控制的持續(xù)的時(shí)間;目前只有小部分糖廠(chǎng)采用廣重離心機(jī)制造公司生產(chǎn)的全自動(dòng)離心機(jī),大部分糖廠(chǎng)由于資金的原因,還是采用手工操作的老式離心分蜜機(jī);老式分蜜機(jī)技術(shù)落后,可靠性差,在分蜜生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境非常惡劣,溫度高、震動(dòng)大,所以故障率很高,難以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行;而每一項(xiàng)控制都依賴(lài)于操作工的經(jīng)驗(yàn)和技巧;因而產(chǎn)品的質(zhì)量就難以保障。針對(duì)這些情況,廣西大學(xué)自動(dòng)化研究所對(duì)老式離心機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,研究開(kāi)發(fā)出了基于觸摸屏和PLC的全自動(dòng)離心式分蜜機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

    1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      1.1 系統(tǒng)基本組成

      該控制裝置主要由PLC、GP(工業(yè)觸摸屏)、進(jìn)料檢測(cè)機(jī)構(gòu)、電流檢測(cè)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)及各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成,控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

    圖1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

        可編程序控制器(PLC)采用日本松下公司的FP0-C14,另加2塊I/O擴(kuò)展單元及1塊8通道的A/D轉(zhuǎn)換模塊,以滿(mǎn)足輸入/輸出點(diǎn)數(shù)及模擬量輸入的要求。

        GP是與PLC配套使用的設(shè)備,它具有操作簡(jiǎn)單,界面美觀(guān)直接,與PLC通信良好,抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),是一種取代控制面板和鍵盤(pán)的智能操作顯示器,用于設(shè)置數(shù)據(jù)、顯示參數(shù)、以動(dòng)畫(huà)等形式顯示自動(dòng)控制過(guò)程;作為PLC的人機(jī)界面,一方面擴(kuò)展了PLC的功能,組成交互式工作界面的獨(dú)立系統(tǒng),另一方面也可大大減少操作臺(tái)上按鈕、開(kāi)關(guān)儀器等使用的數(shù)量,使PLC外圍電路更簡(jiǎn)單。本系統(tǒng)選用松下公司的VP10,它與PLC配套使用,實(shí)現(xiàn)各種開(kāi)關(guān)量輸入、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、修改及各種工作狀態(tài)顯示,它通過(guò)RS-232C與PLC通信。

        進(jìn)料檢測(cè)機(jī)構(gòu)自動(dòng)檢測(cè)糖層高度,當(dāng)下料達(dá)到預(yù)計(jì)的高度,向PLC發(fā)出信號(hào),PLC使進(jìn)料閥復(fù)位,停止進(jìn)料,進(jìn)料探針退出檢測(cè)位置,脫離糖層;電流和轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)離心機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速,并通過(guò)變送器送入PLC的輸入接口,監(jiān)視離心機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速,當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí),PLC自動(dòng)報(bào)警,斷開(kāi)電路,起保護(hù)作用。

    1.2 PLC設(shè)計(jì)

        甲糖分蜜主要分松剎(落罩)啟動(dòng)、提速、洗網(wǎng)、下料、滴盤(pán)拉出、加速、甲稀、打水、打汽、剎車(chē)、卸料(升罩)、滴盤(pán)復(fù)位工序,根據(jù)分蜜生產(chǎn)的工藝要求,考慮操作方便及安全可靠性,采用模塊式程序設(shè)計(jì),系統(tǒng)軟件框圖如圖2所示,分手動(dòng)控制子程序和自動(dòng)控制子程序,自動(dòng)控制子程序如圖3所示,每一工序又為一子程序,各子程序間有嚴(yán)格的聯(lián)鎖、互鎖和故障保護(hù)及報(bào)警功能。

    ①啟制動(dòng)時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)和制動(dòng)閥是否處于松剎狀態(tài),若否則報(bào)警。

    ②啟動(dòng)提速后,離心機(jī)轉(zhuǎn)速必須大于200r/min才能洗籃進(jìn)料,轉(zhuǎn)速太低,離心力太小不能使糖膏立起來(lái),否則報(bào)警。

    ③拉出滴盤(pán)后,離心機(jī)再次加速,當(dāng)轉(zhuǎn)速大于1000r/min,才能進(jìn)行水洗,否則報(bào)警。

    ④各狀態(tài)間主要根據(jù)用戶(hù)設(shè)置的時(shí)間來(lái)轉(zhuǎn)換。

    ⑤由于水洗、汽洗操作的時(shí)間對(duì)各種糖膏的處理要求不相同,因此在水洗、汽洗狀態(tài)顯示畫(huà)面,設(shè)定了時(shí)間參數(shù)修改功能,可在任意時(shí)刻進(jìn)行水洗、汽洗時(shí)間的設(shè)定和調(diào)整,不必停機(jī)進(jìn)行調(diào)整。

    ⑥在進(jìn)料過(guò)程中用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況按下觸摸開(kāi)關(guān)來(lái)發(fā)出料滿(mǎn)信號(hào)中止進(jìn)料,系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)料糖閥,將料位探頭退出檢測(cè)位置,繼續(xù)執(zhí)行自動(dòng)循環(huán)操作。

    1.3?。牵性O(shè)計(jì)

        VP10是一個(gè)小型的多功能5英寸的全屏幕顯示面板,屏幕為320×240點(diǎn),防水、防振動(dòng)、防反光,可以在惡劣環(huán)境下運(yùn)行。它通過(guò)本身具有的RS-232C以直接連接方式與PLC或個(gè)人計(jì)算機(jī)通信,在計(jì)算機(jī)上通過(guò)它的支持軟件NT-GT10設(shè)計(jì)各個(gè)控制及說(shuō)明畫(huà)面,下載到觸摸屏后,再通過(guò)與PIC的通信來(lái)完成。

        觸摸屏的軟件框圖如圖4所示。兩類(lèi)畫(huà)面之間的切換由箭頭的方向表示,可有兩種方式切換,一是設(shè)置功能鍵,兩屏之間直接切換,不經(jīng)過(guò)PLC;二是設(shè)置開(kāi)關(guān)鍵,由PLC控制切換。

    圖4 觸摸屏的軟件框圖

    ①初始畫(huà)面;顯示本控制系統(tǒng)的名稱(chēng)。

    ②參數(shù)設(shè)置;包括松閘、啟動(dòng)、提速、水洗、汽洗、剎車(chē)、卸料等時(shí)間參數(shù)的設(shè)置,在每一參數(shù)設(shè)置畫(huà)面都 有輸入鍵盤(pán),每一鍵都為觸摸鍵,用戶(hù)可直接輸入數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)被放入VP10的數(shù)據(jù)表中,通過(guò)通信再送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器,PLC程序運(yùn)行時(shí)就會(huì)調(diào)用這些參數(shù)。為保證系統(tǒng)參數(shù)的安全,進(jìn)參數(shù)設(shè)置;項(xiàng),必須輸入密碼,密碼輸入正確才能進(jìn)入設(shè)置或修改參數(shù),當(dāng)然密碼隨時(shí)可以修改。

    ③運(yùn)行:包括運(yùn)行操作和運(yùn)行狀態(tài)顯示&運(yùn)行中所有的操作都通過(guò)觸摸屏完成,每一階段的工作狀態(tài)、時(shí)間和循環(huán)次數(shù)等也都通過(guò)觸摸屏顯示;其中還設(shè)置了;故障報(bào)警;,當(dāng)某一點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)可設(shè)置蜂鳴,轉(zhuǎn)入報(bào)警畫(huà)面顯示故障內(nèi)容,并可儲(chǔ)存多達(dá)256條的報(bào)警歷史記錄,對(duì)發(fā)生過(guò)的故障可通過(guò)查詢(xún);歷史故障數(shù)據(jù);項(xiàng),將顯示最近發(fā)生過(guò)的故障內(nèi)容畫(huà)面。

    2 結(jié)束語(yǔ)

        實(shí)踐證明:采用分蜜機(jī)微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),具有抗干擾能力強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定,安全可靠,操作方便、直觀(guān),維修方便,并大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也使得篩糖過(guò)程的管理變得直觀(guān)、方便。實(shí)現(xiàn)了微機(jī)對(duì)糖廠(chǎng)分蜜工序的過(guò)程控制自動(dòng)化。

     

     

    (審核編輯: 智匯李)

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