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1.           前言

      目前，國內(nèi)大部分洗衣粉生產(chǎn)控制系統(tǒng)均采用PC-based控制或PLC控制，而PC-based控制系統(tǒng)常由工業(yè)PC+I/O卡+自編軟件或組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)參數(shù)采集和控制，這種系統(tǒng)可靠性不高，開發(fā)難度大，對編程人員的要求高，可維護(hù)性差；PLC控制系統(tǒng)同樣存在技術(shù)更新慢、系統(tǒng)開放程度低、價(jià)格較高等諸多問題。

隨著目前洗滌行業(yè)競爭的日趨激烈，各洗衣粉生產(chǎn)企業(yè)為提高各自產(chǎn)品的市場競爭力，須不斷采用新工藝、新原料以節(jié)約生產(chǎn)成本或不斷推出新產(chǎn)品以吸引廣大消費(fèi)者眼球。這就要求洗衣粉生產(chǎn)控制系統(tǒng)必須具有良好的開放性、可擴(kuò)充性和穩(wěn)定性。因此，以系統(tǒng)開放性好而著稱的DCS控制系統(tǒng)取代PC-based或PLC等控制系統(tǒng)在洗滌行業(yè)中的應(yīng)用必將是趨勢所在。經(jīng)過全面的市場考察和分析，我們選擇了浙江浙大中自集成控制股份有限公司的SunyTDCS9200控制系統(tǒng)。

2.           系統(tǒng)組成

    系統(tǒng)由一臺工程站、兩臺操作員站以及現(xiàn)場控制站組成。其中，現(xiàn)場控制站由互為冗余的兩塊控制模板組成。設(shè)計(jì)人員可以通過工程師站完成系統(tǒng)軟件組態(tài)、參數(shù)設(shè)置等操作。操作員站則監(jiān)控現(xiàn)場控制過程的實(shí)時數(shù)據(jù)和系統(tǒng)診斷信息，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的直接干預(yù)?，F(xiàn)場控制站是SunyTDCS9200控制系統(tǒng)的核心，IO模塊實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和輸出，IO模板則進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)理，控制模板則進(jìn)行根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和用戶指令進(jìn)行控制運(yùn)算，并輸出相應(yīng)的控制指令到IO模板，經(jīng)IO模板調(diào)理后通過IO模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)信號到控制執(zhí)行結(jié)構(gòu)。在本控制方案中我們利用了SunyTDCS9200集散控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的控制冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、電源冗余等技術(shù)，提高了系統(tǒng)可靠性。

3.           系統(tǒng)功能

洗衣粉生產(chǎn)工藝過程主要包括原料輸送、前配料、料漿制備、噴霧干燥和后配料等工序。系統(tǒng)在各工序控制過程中的主要功能：

• 原料輸送聯(lián)鎖:
  原料輸送采用與高位槽液位連鎖，即高位槽液位低時，開供料泵；而高位槽液位高時，則停供料泵。
• 固體稱量 ：
  固體部分稱量包括沸石、五鈉、芒硝、純堿、小料等幾種物料。其中, 沸石與芒硝共用一個稱量斗,五鈉與純堿共用一個稱量斗, 小料用一個稱量斗,供料采用雙速電機(jī)(即快、慢供電機(jī))實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的稱量控制方式采用稱量控制儀(如武漢工控公司的XK3100)實(shí)現(xiàn),而在本系統(tǒng)中,稱量控制是在控制站內(nèi)完成的。
  稱量控制原理如下:
  若檢測重量小于慢供值,則快供電機(jī)啟動,慢供電機(jī)停止;若檢測重量大于慢供值而小于補(bǔ)償值,則慢供電機(jī)啟動,快供電機(jī)停止; 若檢測重量大于補(bǔ)償值,則慢供電機(jī)停止,快供電機(jī)停止。
• 液體稱量 ：
  液體部分稱量包括液堿、泡花堿、水、磺酸、非離子A及RH001等六種物料。其中, 液堿、泡花堿和水共用一個稱量斗, 磺酸用一個稱量斗, 非離子A與非離子B共用一個稱量斗,供料采用快、慢加料氣動球閥實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的稱量控制方式采用稱量控制儀(如武漢工控公司的XK3100)實(shí)現(xiàn),而在本系統(tǒng)中,稱量控制是在控制站內(nèi)完成的。
  稱量控制原理如下:
  若檢測重量小于慢供值,則快加料球閥開，慢加料球閥關(guān);若檢測重量大于慢供值而小于補(bǔ)償值,則慢加料球閥開，快加料球閥關(guān)；若檢測重量大于補(bǔ)償值,則兩球閥都關(guān)閉。
• 料漿制備 ：
  配料鍋分為A鍋及B鍋兩個,可進(jìn)行單鍋或雙鍋交替配料,制備完成的料漿經(jīng)過老化鍋和過濾器后送至高壓泵,然后噴入塔內(nèi)干燥。在制備過程中,若發(fā)生斷料或堵料等異常狀況,則系統(tǒng)報(bào)警。
• 噴霧干燥 ：
  包括尾氣溫度控制、進(jìn)塔料漿壓力控制、燃料油壓力控制等PID控制回路,所有PID控制參數(shù)均有相應(yīng)的操作面板,可對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改。
• 安全聯(lián)鎖：在系統(tǒng)中,考慮了對關(guān)鍵工藝過程實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)鎖。例如,后配料系統(tǒng)中,有如下聯(lián)鎖控制: 混合器->運(yùn)輸帶->皮帶秤及計(jì)量泵。

4.           系統(tǒng)控制方案

SunyTDCS9200集散控制系統(tǒng)對控制過程的組態(tài)方式主要有順控組態(tài)SFC和FBD功能塊組態(tài)兩大類。該系統(tǒng)的前配料工序主要采取順控組態(tài)的方式，而其余工段的控制則主要由FBD組態(tài)完成。本文主要對前配料的順控組態(tài)進(jìn)行介紹，其控制流程如下：