PLC在清酒、味淋酒生產中的應用

1.引言
　　　　第二釀酒廠味淋酒、清酒生產時的溫度控制由原來的車間室溫環境保溫改為單罐體熱水夾套保溫以實現節能降耗。味淋酒、清酒生產周期達60多天，如果糖化發酵罐的溫度由人工逐罐控制顯然是不現實的，而對物料溫度進行自動調節，減少人為控制造成的差錯，同時減少工作量，以保證產品質量。
　　2.系統描述
　　此系統采用上下位機的控制形式，選用美國GE公司的VersaMax系列可編程序控制器，通過以太網實現系統自控。PLC控制各工藝設備的運行，檢測系統中各個生產設備的狀態及工藝參數，并按確定的控制原則對各個設備進行控制和調節。操作站主要功能是操作人員通過CRT上的實時動態畫面監控現場的生產狀況并根據現場實際情況對生產過程進行必要的控制和調節。操作人員通過按鈕轉換，也可在變頻控制現場對水泵采取手動操作，水泵的運行狀態將在監控系統畫面中顯示。冷凍機組通過RS485標準接口，與PLC進行通訊，在監控系統中反映其運行狀態。操作人員可對前發酵罐的攪拌實現計算機遠程控制，并在操作界面上同步顯示運行狀態。
　　
　　3.系統構成及工藝簡介
　　 本生產線自控系統分為變頻控制系統、PLC控制系統、上位機監控系統三個系統?？刂萍墑e設置為三層：第一層為在上位機上顯示現場所有的實時采集數據、報警，并對整個生產過程進行動畫模擬顯示，同時操作員可通過上位機對各閥門及變頻器進行手/自動切換控制，對生產過程遠程控制；第二層為PLC邏輯聯動控制，由PLC根據現場各測試設備采集的數據及系統設備運行邏輯關系，自動控制各站點內的電氣設備運行狀態；第三層為現場手動控制，操作人員可單獨啟停測試各變頻器設備，并有現場報警指示。此時變頻器工作狀態也將在上位機上有狀態顯示，以便實現監控。
　　水泵的控制分成自動控制和手動控制二種方式，可以分別變頻控制柜內的 手/自動轉換開關進行切換。這樣的控制方式能最大限度地保證設備、裝置的安全操作的需要。
　　在自動方式下，PLC可以根據壓力變送器檢測信號，對變頻器進行自動調節水泵的轉速以控制供水管道內的壓力，當某一臺水泵出現故障時，系統能根據要求采用手動方式切換到備用水泵上運行，以確保溫控系統的正常運行。在手動方式下，操作工可根據實際的情況做出啟動和停止控制，不管在何種控制方式下，在控制柜上面都有指示燈來顯示每臺水泵的工作狀態。
　　前發酵罐的攪拌控制方式也分為現場控制操作和計算機遠程操作，并互鎖，以求達到方便和安全。
　　4.控制系統網絡結構
　　網絡采用目前最流行10/100M自適應TCP/IP工業以太環網。支持標準的IEEE802.3 CSMA/CD.各站點的網絡速度10M/100M自適應?？梢酝瑫r支持上位機之間的文件訪問， PLC控制站之間數據交換及PLC控制站和上位機之間數據交換。上位機能對分站的PLC的靈活地進行組態配置及編程調試。網絡主干線路具有抗電磁、抗振動干擾、抗潮濕、耐腐蝕。某一個節點損壞或離線不影響整個網絡的通訊。
　　5.系統PLC實現的控制功能
　　　　系統PLC除了實現如上所述的通訊功能外，還要實現對整個系統的控制。PLC完成對現場的數據采集，將采集到的數據傳至操作站的上位機，同時，接受上位機發出的指令對現場的執行機構進行控制執行，現場采集的信號種類主要包括；開關量（自動閥的開、關回訊及各類報警信號的輸出等）、模擬量信號（溫度、壓力等現場各種信號）等?？刂戚敵鲂盘栔饕?；泵、各種工藝閥門等控制輸出的開關量。完成整個生產過程的自動順序控制。PLC主要技術指標：
　　　　1）溫度檢測精度0.1℃,。
　　　　2）壓力檢測精度0.5%；
　　　　3）溫度控制精度為±0.5℃ (發酵過程)。
　　　　4）開關狀態檢測:均以開關量形式讀入，無觸點開關 容量24V　DC500mA。
　　　　5）控制信號輸出:無觸點開關，容量24V　DC500mA。
　　　　6）采集、控制輸出響應時間≤200ms。
　　　　發酵罐現場的溫度測量采用PLC的溫度模塊完成，從熱電阻或熱電偶直接讀取信號。讀入的溫度值為BCD碼，可直接用于顯示。具有斷線檢測等功能。雖然溫度模塊轉換速度慢，響應時間以秒計，但一般溫度這種參數變化比較緩慢，故使用它還是能滿足控制要求的。
　　6.控制系統軟件簡介
　　操作站由工業控制計算機組成，系統的整個控制過程可從上位機畫面上直接進行可視化操作。而上位機則完成工藝流程及參數、各控制回路的參數設定，測量參數的歷史、實時趨勢曲線、工藝曲線及報警等畫面的顯示，以及打印報表、保存數據的管理功能，系統提供了圖形化的人機界面，操作方便，
　　　　操作站選用iFIX3.5組態軟件做為控制系統工作平臺，運行在WINDOWS 2000系統。iFXE是由美國Intellution公司生產的軟件產品。一個基于開放式、組件結構的平臺框架，允許所有Intellution的應用程序及第三方組件均可無縫插入（pulg-in）。iFIX是Intellution DYNAMICS自動化軟件家族中的HMI/SCADA組件，是基于WINDOWS NT 的對生產過程監視和控制的自動化解決方案。
　　　　iFIX3.5組態軟件主要完成工藝流程監控，現場測量數據顯示，控制回路參數設定，趨勢曲線查詢顯示，溫度曲線編輯，數據記錄，報表打印，報警顯示記錄、配料控制和系統自檢等功能。
　　7.結束語
　　　　將PLC技術應用于清酒、味淋酒生產中,開國內清酒、味淋酒生產之先河,生產史上將是一個里程碑。經過一年地運行，效果穩定可靠，工藝參數控制精確,安全系數高，完全符合黃酒行業生產需求，并可提高產量30%，減少現場操作人員人數，減少勞動強度，提升了企業的形象，提高了企業經濟效益，為將來大規模推廣此技術積累了寶貴的第一手資料。