CN103048975B - 造粒生产线自动化控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种造粒生产线自动化控制系统，包括：计算机系统，用于实时流程显示、工艺参数设置；PLC系统，用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现；PLC系统的主站与从站之间通过PROFIBUS现场总线网络进行连接；所述PLC系统与所述计算机系统通过工业以太网络连接；传感器系统，用于检测工艺参数和传输信号；所述传感器系统与所述PLC系统连接；执行电器系统，用于执行控制指令；所述执行电器系统与PLC系统连接。本发明是具备测量、控制、报警、安全联锁、网络通信、生产数据管理等多功能的自动化控制系统。

Description

造粒生产线自动化控制系统

技术领域

本发明涉及一种生产线自动控制系统，具体涉及一种造粒生产线自动化控制系统。

背景技术

造粒生产线在一般化工生产上是化工原料从混炼、塑炼、造粒、风干、冷却、储料的一体化造粒机械；在国防领域，尤其是炸药的生产上主要有计量、造粒、热干、球磨、后处理等工序。一般化工生产上，主要设备由高混机、密炼机、自动上料斗、造粒机、离心旋风筒、振动式分送筛、储料桶组成；在国防领域，造粒生产线主要有造粒反应釜、计量槽、溶剂储罐、真空泵、空压机、软件制备机、球磨机、真空干燥箱等设备，实现了化工原料一体化造粒。因对不同胶料的特点，造粒方式也有不同，行业上应用较多的的造粒模式有：双螺杆造粒、风冷造粒、水冷造粒、喷雾造粒、水拉条造粒等，是目前常见的几种造粒生产方式。现有技术中的造粒生产线自动化程度弱，只能在本地设置参数，且自动控制功能单一。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种造粒生产线自动化控制系统，以期待解决现有技术中造粒生产线自动化程度弱，自动控制功能单一等的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种造粒生产线自动化控制系统，包括：计算机系统，用于实时流程显示、工艺参数设置；PLC系统，用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现；所述PLC系统与所述计算机系统通过工业以太网络连接；传感器系统，用于检测工艺参数和传输信号；所述传感器系统与所述PLC系统连接；执行电器系统，用于执行控制指令；所述执行电器系统与PLC系统连接。

更进一步的技术方案是计算机控制系统包括：操作员站计算机和工程师站计算机。

更进一步的技术方案是计算机系统还用于工艺参数历史曲线打印、报表打印。

更进一步的技术方案是PLC系统包括至少一个主站，至少一个从站，至少一个变频器从站；所述主站连接至少一个从站；所述主站连接至少一个变频器从站。

更进一步的技术方案是主站包括CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块；所述的从站包括CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块；所述的变频器从站为独立从站；所述主站与从站通过PROFIBUS现场总线网络连接；所述主站与变频器从站通过PROFIBUS现场总线网络连接。

更进一步的技术方案是传感器系统包括至少一个温度传感器、至少一个压力传感器、至少一个转速传感器、至少一个流量传感器、至少一个液位传感器、至少一个真空传感器。

更进一步的技术方案是执行电器系统包括至少一个气动阀、至少一个电机、至少一个调节阀。

更进一步的技术方案是造粒生产线自动化控制系统还包括安全系统，用于安全预警及应急处理；所述安全系统与所述PLC系统连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是具备测量、控制、报警、安全联锁、网络通信、生产数据管理等多功能的自动化控制系统。主要包括对温度、压力、流量、转速等工艺参数进行测量、控制及信号处理、显示；对各工艺段参数值、批量值、报警值等产品数据进行参数设置、控制及信号处理；对电磁阀、气动阀、电机等执行机构的动作顺序、动作时间、动作次数等进行协同控制，共同完成各工艺段要求，实现生产过程的自动控制；对生产中可能出现的异常情况进行预警，并根据报警的不同严重程度实施相应控制措施及信息发布；对计算机、PLC主站、PLC从站及执行电器的数字信号进行双向网络通信；对产品数据、生产数据、设备信息生成报表及打印。控制系统综合集成测量、控制、报警、安全联锁、网络通信、生产数据管理等功能，具有自动化、智能化、数字化、网络化、先进化等特点。

附图说明

图1为本发明一个实施例的控制系统总体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，图1示出了本发明一个实施例的控制系统总体结构框图，本实施例造粒生产线自动化控制系统，包括计算机系统，作为优选的技术方案，计算机系统包括操作员站计算和工程师站计算机。计算机系统用于操作和控制，实现人机对话。故障诊断、远程监控等功能。具体的技术方案是，计算机系统设置有显示界面，用于实时流程显示，通过显示界面的显示进行工艺参数的设置，计算机系统还用于工艺参数历史曲线打印以及报表打印。本实施例造粒生产线自动化控制系统还包括PLC系统，PLC系统与计算机系统通过工业以太网连接，PLC系统包括一个主站，三个从站，七个变频器从站，主站包括CPU模块，CPU模块进行采样、处理与控制；还包括提供电源的电源模块、用于网络通信的通讯模块、用于数字信号输入的DI模块、用于数字信号输出的DO模块、用于模拟信号输入的AI模块、用于模拟信号输出的AO模块，以及实现其他特殊功能的其他模块。主站与1#从站、2#从站、3#从站，三个从站连接，用于控制三个从站的恢复、组织传送数据以及恢复链路差错。每个从站内均设置有CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块。主站与1#变频器、2#变频器、3#变频器、4#变频器、5#变频器、6#变频器、7#变频器，七个变频器从站连接，用于控制变频器从站的数据信号传输。每个变频器从站均设置有CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块。主站、从站以及变频器从站组成的PLC系统用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现。本实施例造粒生产线自动化控制系统，还包括传感器系统，传感器系统与PLC系统连接，传感器系统包括多个温度传感器、多个压力传感器、多个转速传感器、多个液位传感器、多个流量传感器以及真空传感器，分别用于感应造粒反应釜、空压机、计量槽、溶剂储罐、软水制备机、真空泵等设备的温度信号、压力信号、转速信号、液位信号、流量信号、真空信号，并将各个感应信号传输到PLC系统。PLC系统收集传感器系统的温度、压力、流量、转速等信号，对工艺参数进行测量、控制及信号处理、显示。本实施例造粒生产线自动化控制系统，还包括执行电器系统，执行电器系统包括1#气动阀、2#气动阀至42#气动阀；1#电机、2#电机至12#电机；1#调节阀、2#调节阀两个调节阀，以及电磁阀；执行电器系统与PLC系统连接，用于接收PLC系统的控制信号，PLC系统收集计算机系统及其它系统的输入指令，自动执行CPU程序，进行逻辑控制、安全联锁、数据处理等，发出指令至电器执行系统，使各调节阀、气动阀和电机执行机构按程序顺序、时间、次数进行动作。本实施例造粒生产线自动化控制系统，还包括安全系统，安全系统与PLC系统连接，用于安全预警，通过对安全系统设置不同权限的级安全参数，PLC系统输出到安全系统的参数值超出安全系统三级的安全参数时，安全系统发出预警信息，并通过计算机系统的人机界面显示。超出安全系统的二级安全参数时，安全系统全系统发出预警信息，通过计算机系统的人机界面显示，并以声、光形式进行报警。超出安全系统的一级安全参数时，安全系统全系统发出预警信息，通过计算机系统的人机界面显示，以声、光形式进行报警，进行自动停机、自动停电、自动关闭阀门等应急处理。本实施例造粒生产线自动化控制系统的各个系统结构，通过植入控制系统软件，运行软件实现自动化控制，控制系统软件包括PLC控制程序、计算机组态控制程序和通讯程序。通过对PLC系统植入PLC程序实现参数检测、反应釜调速电机、数据处理、自动程序、手动程序、各工艺段程序、安全控制等功能。通过对计算机系统植入计算机组态控制程序，实现人机对话、生产报表、功能维护等功能，包括主机工艺流程、辅机工艺流程、参数设置、报警、维修维护、参数校准、历史曲线、工艺报表等程序。通讯程序实现计算机端、PLC端、主站端、从站端、变频器端的通讯设置及通讯程序。包括通讯变量分配、通讯参数设置、通讯地址分配、通讯变量连接、通讯程序等。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种造粒生产线自动化控制系统，其特征在于包括：

计算机系统，用于实时工艺流程显示、工艺参数设置；

PLC系统，用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现；所述PLC系统与所述计算机系统通过工业以太网络连接；所述的PLC系统包括至少一个主站，至少一个从站，至少一个变频器从站；

所述主站连接至少一个从站；所述主站连接至少一个变频器从站；所述的主站包括CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块；所述的从站包括CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块；所述的变频器从站为独立从站；每个变频器从站均设置有CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块；所述主站与所述从站通过PROFIBUS现场总线网络连接；所述主站与所述变频器从站通过PROFIBUS现场总线网络连接；

传感器系统，用于检测工艺参数和传输信号；所述传感器系统与所述PLC系统连接；所述的传感器系统包括至少一个温度传感器、至少一个压力传感器、至少一个转速传感器、至少一个流量传感器、至少一个液位传感器、至少一个真空传感器；

执行电器系统，用于执行控制指令；所述执行电器系统与PLC系统连接。

2.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的计算机系统包括：操作员站计算机和工程师站计算机。

3.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的计算机系统还用于工艺参数历史曲线打印、报表打印。

4.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的执行电器系统包括至少一个气动阀、至少一个电机、至少一个调节阀。

5.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的造粒生产线自动化控制系统还包括安全系统，用于安全预警及应急处理；所述安全系统与所述PLC系统连接。