1.引言
随着自动化水平日新月异的发展,啤酒生产线冷冻站系统对控制和故障处理的要求也越来越高。在此系统中,使用了施耐德Micro 和Twido 系列PLC,并通过Modbus 总线实现协调控制,远程监控,故展处理等功能,大大提高了生产率,降低了保养维护成本。
2.产品介绍
在此系统中,每台压缩机制冷机组都是由Twido PLC 进行控制的,通过数字量模块和模拟量模块采集传感器信号,实现手自动增减载,开停机和故障检测,以及把故障信号上传至上位监控计算机。
Twido PLC属于施耐德小型自动化产品家族中的一员,有13中本体单元,15种离散量扩展模块,8种模拟量扩展模块,多可以扩展至264个I/O,现在新型的TWDLCAE40DRF更集成了以太网接口,可以通过Modbus TCP/IP 使设备直接接入以太网,使得高速数据通信和远程监控变得更容易。另外,Twido家族还增加了一个新成员-CAN open模块TWDNCO1M,通过该模块,可以实现对变频器和智能仪表等设备的高速数据通信。
3.系统构成及工艺简介
啤酒生产工艺以及原料成品的保存,空调系统所需要的冷量都是由冷冻站提供的。冷冻站有五台开启式压缩机组制冷,每台机组都是以Twido PLC为核心进行控制的,可以实现根据负荷状况自动进行增减载和开停机。通过与系统PLC的通讯,还可以实现五台机组的协调工作。五台机组共用一个蒸发冷系统。氨液经过蒸发冷系统冷却后,通过三个氨分板换机组与系统冷媒丙二醇进行换热。有三台变频泵分别控制着流进每台板换机组的丙二醇的流量,从而保证板换机组的出口温度能够保持在-4摄氏度,达到工艺要求。从板换机组出来的-4摄氏度低温丙二醇返回PG罐(丙二醇的储存罐)。由生产现场返回的高温丙二醇在PG罐的上部,从板换机组返回的低温丙二醇在PG罐的下部。根据生产工艺对丙二醇温度的不同要求,通过调节高温和低温丙二醇的混合比例,控制终供出丙二醇的温度达到工艺要求。
4.控制系统网络结构

控制系统网络结构如上图所示。压缩机控制器选用Twido系列 PLC TWDLMDA20DRT,它本身所带的一个通讯口和一个文本式人机界面相连。通过人机界面可以设定压缩机的工作方式和运行参数,手动起停压缩机组,检查压缩机的运行状况,查看机组故障情况等。每一个PLC扩展一个通讯口,做Modbus从站,连在Modbus总线上,实现和系统PLC的通讯。
系统PLC选用Micro系列PLC TSX3721001。Micro系列PLC的通讯功能非常强大,支持Modbus,UN-bbbWAY,TCP/IP等多种通讯协议。系统PLC扩展一个TSXSCP114通信卡,做Modbus主站,通过Modbus网络和Twido PLC通讯,监控五台压缩机的运行状况。Micro PLC TSX3721本身带两个通讯口,其中一个通信口和触摸屏连接,另外一个通信口和施耐德工业以太网模块TSXETZ410相连。TSXETZ410模块在此起到一个网桥作用,一端通过UNI-bbbWAY总线和系统PLC交换数据,另一端通过TCP/IP协议挂在一个小型的工厂局域网上,这样局域网上的监控计算机就可以监控整个冷冻站的运行状况了(监控计算机上运行的是组态王监控软件)。触摸屏人机界面作为上位监控计算机的后备设备,同样能够实现监控计算机的功能,在上位监控计算机或局域网出现故障时,能够保证整个系统运行正常。局域网上其他系统的控制设备也可以通过局域网和系统PLC交换数据。
5.系统PLC实现的控制功能
系统PLC除了实现如上所述的通讯功能外,还要实现对整个系统的控制。
1.对丙二醇系统的控制。丙二醇系统流程如下图:

利用Micro PLC集成的PID功能块,实现对6个回路的自动控制,包括三个氨分板换出口温度,一个0摄氏度,一个-1摄氏度供液温度控制,一个恒压供液控制。利用PLC的模拟量采集模块,采集过程信号(五个温度信号,一个压力信号),与设定值进行比较(设定值在操作界面上可设定),根据偏差值运算出结果,通过模拟量输出模块,转换成标准信号控制变频器的频率和调节阀的开度。对PG罐液位的控制是通过检测丙二醇系统压力,决定是否打开放空阀和是否进行补水。
2.对蒸发冷系统的控制。蒸发冷系统流程如下图:

蒸发冷系统包括3组蒸发冷凝器,每组包括两台风机和一台循环水泵。蒸发冷系统有自动和手动两种工作方式,手动方式下,可以手动分别起停每一台风机和水泵。自动方式下,根据冷凝压力的大小,按设定的顺序开启一定数量的风机和水泵。
3.五台压缩机的协调工作。五台压缩机组既能够独立运行,也能够根据负荷情况自动投入运行和退出,这种情况下,压缩机组的投入和退出是由系统PLC决定的。系统PLC通过通讯获得每台压缩机组的工作状况,再根据负荷情况决定哪一台压缩机组投入或退出。
4.故障处理。通过数字量输入模块或通讯,采集系统内所有设备的故障状态,并根据故障等级,进行报警提示和停止相关设备等处理。通过通讯,把所有故障情况上传监控计算机。 1 引言
随着人们生活水平的日益提高,对建筑中瓷砖的美观要求也越来越高,形形色色各式
色彩的瓷砖逐渐进入了人们的视野。
瓷砖上的花色是如何作出来的呢?本文介绍的陶瓷平板印花机就是将压好的砖坯上釉印花,再经过窑炉烧制就作成了美观的瓷砖,该印花机可印400*400到1000*1000的瓷砖,印600*600的瓷砖可达到每分钟14次,且调整容易,转换印花规格时不需更换零件,只须调整夹砖定位的行程和控制参数即可。

2 系统构成和I/O配置
1.) 机座:用来支撑和安装各种印花部件的机架,保证整机运行时的平稳和水平.
2.) 花网架:支撑花网使花网升起清洗.换网或下降准备布釉印花.
3.) 花网:按瓷砖设计图案制作好的丝网,当印花时釉料透过网孔粘附在砖坯上,经过烧制即制成成品砖.
4.) 送砖部分:由送砖皮带、变频和电机构成,用于将砖坯送入印花机和将印过的砖坯送出印花机至下一个工序.
5.) 印砖部分:由印花电机、变频、机头、刮刀构成,印花电机带动链条驱动机头前后移动,同时刮刀配合向前、向后、压紧、松开。
6.) 定位汽缸:当砖坯离开进砖检测电眼时延时升起挡住砖坯定位。
7.) 托铁:当定位汽缸上升、送砖皮带停止时托铁上升使砖坯升起缓停到定位处。
8.) 夹板:当砖坯准确停止后夹板夹紧砖坯以便印花时砖坯移位。
9.) 人机界面:显示变频器频率,设定各种动作延时时间,手动控制及实时报警显示.输入20点,输出14点的I/O配置,选用施耐德Twido系列40点PLC TWDLCAA40DRF(24入/16出) ,四行中文图形控制界面TSX08H04M。送砖电机和印花电机选用施耐德ATV31系列1.5KW和0.75KW变频器进行控制。
3.控制要求和程序设计:
1)手动和自动两种工作状态可自由切换.手动方式时各部件均可通过按钮或人机界面直接操作调整,但其中多个点动按纽需在PLC内转为闭锁按纽,如I1.4手动刮刀,按下刮刀向前,按第二下刮刀向后,按第三下刮刀松开复位; 默认为自动方式.
0表示手动,1表示自动,2表示半自动

2)自动运行时有三种印花模式,布釉印花,单次印花,重复印花.
A. 布釉印花:
当花网下降到位,印花机头停在前面,进砖电眼检测到砖坯时,延时T0升起定位汽缸,T1印花反转,T2刮刀向后到后限位I0.1停,砖坯进入印花机离开进砖电眼时,延时T3停止送砖电机Q0.4,Q0.4停止延时T5升起托铁,托铁下降检测信号下沿延时T6使夹板夹紧,夹板夹紧后延时T7印花电机正转,T8刮刀向前到前限位停止,定位汽缸下降,延时T9,T10,T11依次使刮刀松开,夹板松开,托铁下降,复位准备下块砖印花.
B. 单次印花:
单印在花机两边均可印花,当进砖电眼检测到砖坯时,机头不动直到夹板夹紧砖坯机头运转到另一侧限位停止、复位即完成一次印花.
C. 连续印花:
连印只能在花机前面开始印花, 当进砖电眼检测到砖坯时,机头不动直到夹板夹紧砖坯,机头运转到另一侧限位反转、刮刀反向到前端限位停止、复位完成一次印花。
3)在印花过程中,有时会出现断停皮带已停,但后面釉线的砖坯推挤使进砖电眼检测到砖,造成停机,因此在程序中增加了储砖功能,即印花时又检测到砖坯信号,等待印花完成复位再印,清除储砖记录,保证了印花机连续高效的运行.

4.结束语
本系统具有以下几个特点:
1.连续控制精度高,工作稳定。
2.价格相对较合理。
3.新增储砖功能,减少故障停机,提高工作效率。
4.PLC内存容量大,能存放大量工艺参数,便于用户生成不同规格的产品,只需简单的调整,即能切换到不同的产品线的生产
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