食品飲料自動(dòng)化控制系統(tǒng)
1 系統(tǒng)構(gòu)成
控制系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)服務(wù)器、工程師站、勾兌操作站、過濾操作站、輸送操作站及現(xiàn)場(chǎng)I/O站等組成。
1.1 數(shù)據(jù)服務(wù)器運(yùn)行在32位windows NT/windows2000平臺(tái)上，可掛接局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，為系統(tǒng)各操作站、工程師站提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)，并為網(wǎng)上查詢提供數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.2 工程師站運(yùn)行在32位的windows NT/windows2000平臺(tái)上，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組態(tài)及監(jiān)控功能。
1.3 勾兌操作站，即Profibus總線和工程師站及其他站點(diǎn)連接，通過編程控制器控制相應(yīng)的電動(dòng)球閥、電磁流量計(jì)、勾兌泵、壓力變送器完成勾兌過程。
1.4 過濾操作站，原理同上。
1.5 輸送操作站，原理同上。
現(xiàn)場(chǎng)I/O站通過Profibus總線和工程師站及其他站點(diǎn)連接，根據(jù)各操作站或工程師站的控制指令，操作控制相應(yīng)的設(shè)備，并向工程師站提供設(shè)備狀態(tài)信號(hào)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。
控制系統(tǒng)主控設(shè)備選用西門子公司的S7可編程控制器。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要指標(biāo)
年勾兌能力大于15萬(wàn)千升；
銷售旺季期間，日勾兌、過濾及輸送綜合能力大于500千升；
大力提高勾兌精度，一次勾兌成功率要求達(dá)到95%以上；
提供面向用戶的操作界面，強(qiáng)大的功能和簡(jiǎn)單直觀的操作方式；
向用戶提供完整的管理功能、數(shù)據(jù)報(bào)表以及網(wǎng)上查詢功能；
提供靈活有效的報(bào)警功能和報(bào)警方式。
3 關(guān)鍵技術(shù)研究
在整個(gè)系統(tǒng)中，為了提高生產(chǎn)效率、降低損耗，進(jìn)行了兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研究：即白酒自動(dòng)勾兌多管線復(fù)合利用和白酒生產(chǎn)過程中的管道余酒雙向清理。為實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，須從管路設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)、配方分解、復(fù)合計(jì)量，以及氣源的綜合利用等多方面進(jìn)行研究。
4 自動(dòng)勾兌控制過程設(shè)計(jì)
在工程師站或勾兌操作站輸入配方并保存后，通過Profibus總線傳送至勾兌操作站臨時(shí)保存，勾兌操作站即根據(jù)配方完成勾兌全過程。系統(tǒng)根據(jù)配方的罐號(hào)和用量自動(dòng)起動(dòng)勾兌泵，自動(dòng)開啟基酒罐、調(diào)味罐、軟水罐相應(yīng)閥門和勾兌罐閥門，同時(shí),流量計(jì)開始工作。根據(jù)流量計(jì)的反饋值，當(dāng)一個(gè)基酒罐的用量完成后，自動(dòng)關(guān)閉該罐閥門，起動(dòng)下一個(gè)基酒罐閥門，直至配方用量完成。
系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，對(duì)所有勾兌罐、調(diào)味罐、軟水罐的閥門、設(shè)備狀態(tài)和液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)閥門異常開啟或關(guān)閉及液位出現(xiàn)異常變動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)針自動(dòng)停止運(yùn)行，并向操作人員提供報(bào)警信號(hào)，待操作人員處理并排除故障后，方繼續(xù)運(yùn)行。
5 過濾及輸送控制過程設(shè)計(jì)
每個(gè)勾兌罐單獨(dú)鋪設(shè)一條管道至管板，通過管板分配后，分別進(jìn)入過濾機(jī)組。每3套過濾機(jī)組對(duì)應(yīng)一個(gè)生產(chǎn)車間（12臺(tái)計(jì)量罐）。
過濾控制可以在工程師站和過濾操作員站進(jìn)行控制，操作只需要在計(jì)算機(jī)上選擇過濾的原酒罐（勾兌罐）和輸送的清酒罐，系統(tǒng)將自動(dòng)完成相應(yīng)閥門的開啟和關(guān)閉，并根據(jù)緩沖桶的液位自動(dòng)開啟輸送泵。
系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，對(duì)所有勾兌罐、清酒罐的閥門、設(shè)備狀態(tài)和液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)閥門異常開啟或關(guān)閉以及液位出現(xiàn)異常變動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)針自動(dòng)停止運(yùn)行，并向操作人員提供報(bào)警信號(hào)，待操作人員處理并排除故障后，方繼續(xù)運(yùn)行。
6 控制流程說明
本控制主要用于過濾車間至包裝車間清酒管道內(nèi)余酒的清理，主要作用有三個(gè)：最大程度減少浪費(fèi)，使管道內(nèi)余酒的利用率提高；最大程度保證質(zhì)量；提高工作效率。
控制過程：過濾工作結(jié)束后，管道內(nèi)存有大量的余酒。系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)的控制指令關(guān)閉電動(dòng)閥D1、D4、D5，開啟電動(dòng)閥D2、D3進(jìn)行清理。壓縮空氣經(jīng)過電動(dòng)閥D3將管道內(nèi)余酒擠壓并進(jìn)入清酒罐，該過程達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的工作時(shí)間后，正向清理工作結(jié)束，開始反向清理；關(guān)閉電動(dòng)閥D1、D2、D3，開啟電動(dòng)閥D4、D5，反向清理開始，壓縮空氣將管道內(nèi)剩下的余酒擠壓到次品罐，該過程達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的工作時(shí)間后，結(jié)束余酒清理工作，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉所有閥門。
7 白酒自動(dòng)勾兌空氣攪拌設(shè)計(jì)
在控制系統(tǒng)中，電動(dòng)閥D1—Dｎ安裝在勾兌罐區(qū)，空壓機(jī)、干燥設(shè)備安裝在空壓站。它們之間通過Profibus和工程師站完成通訊。
8 控制流程說明
本系統(tǒng)主要用于勾兌罐半成品酒攪拌，使勾兌罐內(nèi)各種酒液、軟水充分組合攪拌。這樣既可最大程度地保證酒品質(zhì)量，還能大幅提高工作效率。
控制過程：勾兌進(jìn)行到一定程度后，系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算機(jī)的控制指令開啟電動(dòng)閥D1—Dｎ中的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)閥，同時(shí)，自動(dòng)開啟空壓機(jī)和干燥過濾設(shè)備，系統(tǒng)開始進(jìn)行攪拌，進(jìn)行到用戶設(shè)定的攪拌時(shí)間后，自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)閥、空壓機(jī)和干燥設(shè)備，攪拌進(jìn)程結(jié)束。系統(tǒng)在工作過程中，自動(dòng)檢測(cè)各閥門和設(shè)備的工作狀態(tài)，并通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)向操作人員指示設(shè)備狀態(tài)，確保控制過程按照操作人員的設(shè)定進(jìn)行。
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