專利名稱：造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)，具體涉及一種造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
造粒生產(chǎn)線在一般化工生產(chǎn)上是化工原料從混煉、塑煉、造粒、風(fēng)干、冷卻、儲(chǔ)料的一體化造粒機(jī)械；在國防領(lǐng)域，尤其是炸藥的生產(chǎn)上主要有計(jì)量、造粒、熱干、球磨、后處理等工序。一般化工生產(chǎn)上，主要設(shè)備由高混機(jī)、密煉機(jī)、自動(dòng)上料斗、造粒機(jī)、離心旋風(fēng)筒、振動(dòng)式分送篩、儲(chǔ)料桶組成；在國防領(lǐng)域，造粒生產(chǎn)線主要有造粒反應(yīng)釜、計(jì)量槽、溶劑儲(chǔ)罐、真空泵、空壓機(jī)、軟件制備機(jī)、球磨機(jī)、真空干燥箱等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了化工原料一體化造粒。因?qū)Σ煌z料的特點(diǎn)，造粒方式也有不同，行業(yè)上應(yīng)用較多的的造粒模式有雙螺桿造粒、風(fēng)冷造粒、水冷造粒、噴霧造粒、水拉條造粒等，是目前常見的幾種造粒生產(chǎn)方式。現(xiàn)有技術(shù)中的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化程度弱，只能在本地設(shè)置參數(shù)，且自動(dòng)控制功能單一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以期待解決現(xiàn)有技術(shù)中造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化程度弱，自動(dòng)控制功能單一等的問題。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)流程顯示、工藝參數(shù)設(shè)置；PLC系統(tǒng)，用于收集控制信號(hào)、發(fā)出控制指令、程序控制、邏輯處理、控制算法實(shí)現(xiàn)；所述PLC系統(tǒng)與所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)連接；傳感器系統(tǒng)，用于檢測(cè)工藝參數(shù)和傳輸信號(hào)；所述傳感器系統(tǒng)與所述PLC系統(tǒng)連接；執(zhí)行電器系統(tǒng)，用于執(zhí)行控制指令；所述執(zhí)行電器系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)連接。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括操作員站計(jì)算機(jī)和工程師站計(jì)算機(jī)。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還用于工藝參數(shù)歷史曲線打印、報(bào)表打印。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是PLC系統(tǒng)包括至少一個(gè)主站，至少一個(gè)從站，至少一個(gè)變頻器從站；所述主站連接至少一個(gè)從站；所述主站連接至少一個(gè)變頻器從站。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是主站包括CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、DI模塊、DO模塊、Al模塊、AO模塊；所述的從站包括CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、DI模塊、DO模塊、Al模塊、AO模塊；所述的變頻器從站為獨(dú)立從站；所述主站與從站通過PR0FIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)連接；所述主站與變頻器從站通過PR0FIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)連接。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是傳感器系統(tǒng)包括至少一個(gè)溫度傳感器、至少一個(gè)壓力傳感器、至少一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器、至少一個(gè)流量傳感器、至少一個(gè)液位傳感器、至少一個(gè)真空傳感器。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是執(zhí)行電器系統(tǒng)包括至少一個(gè)氣動(dòng)閥、至少一個(gè)電機(jī)、至少一個(gè)調(diào)節(jié)閥。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)還包括安全系統(tǒng)，用于安全預(yù)警及應(yīng)急處理；所述安全系統(tǒng)與所述PLC系統(tǒng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是具備測(cè)量、控制、報(bào)警、安全聯(lián)鎖、網(wǎng)絡(luò)通信、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等多功能的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。主要包括對(duì)溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、控制及信號(hào)處理、顯示；對(duì)各工藝段參數(shù)值、批量值、報(bào)警值等產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、控制及信號(hào)處理；對(duì)電磁閥、氣動(dòng)閥、電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序、動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作次數(shù)等進(jìn)行協(xié)同控制，共同完成各工藝段要求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制；對(duì)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行預(yù)警，并根據(jù)報(bào)警的不同嚴(yán)重程度實(shí)施相應(yīng)控制措施及信息發(fā)布；對(duì)計(jì)算機(jī)、PLC主站、PLC從站及執(zhí)行電器的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙向網(wǎng)絡(luò)通信；對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備信息生成報(bào)表及打印。控制系統(tǒng)綜合集成測(cè)量、控制、報(bào)警、安全聯(lián)鎖、網(wǎng)絡(luò)通信、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等功能，具有自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、先進(jìn)化等特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。如圖1所示，圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖，本實(shí)施例造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括操作員站計(jì)算和工程師站計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于操作和控制，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。具體的技術(shù)方案是，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有顯示界面，用于實(shí)時(shí)流程顯示，通過顯示界面的顯示進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)置，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還用于工藝參數(shù)歷史曲線打印以及報(bào)表打印。本實(shí)施例造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)還包括PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)連接，PLC系統(tǒng)包括一個(gè)主站，三個(gè)從站，七個(gè)變頻器從站，主站包括CPU模塊，CPU模塊進(jìn)行采樣、處理與控制；還包括提供電源的電源模塊、用于網(wǎng)絡(luò)通信的通訊模塊、用于數(shù)字信號(hào)輸入的DI模塊、用于數(shù)字信號(hào)輸出的DO模塊、用于模擬信號(hào)輸入的Al模塊、用于模擬信號(hào)輸出的AO模塊，以及實(shí)現(xiàn)其他特殊功能的其他模塊。主站與1#從站、2#從站、3#從站，三個(gè)從站連接，用于控制三個(gè)從站的恢復(fù)、組織傳送數(shù)據(jù)以及恢復(fù)鏈路差錯(cuò)。每個(gè)從站內(nèi)均設(shè)置有CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、DI模塊、DO模塊、Al模塊、AO模塊。主站與1#變頻器、2#變頻器、3#變頻器、4#變頻器、5#變頻器、6#變頻器、7#變頻器，七個(gè)變頻器從站連接，用于控制變頻器從站的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。每個(gè)變頻器從站均設(shè)置有CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、DI模塊、DO模塊、Al模塊、AO模塊。主站、從站以及變頻器從站組成的PLC系統(tǒng)用于收集控制信號(hào)、發(fā)出控制指令、程序控制、邏輯處理、控制算法實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例造粒生廣線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，還包括傳感器系統(tǒng)，傳感器系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)連接，傳感器系統(tǒng)包括多個(gè)溫度傳感器、多個(gè)壓力傳感器、多個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器、多個(gè)液位傳感器、多個(gè)流量傳感器以及真空傳感器，分別用于感應(yīng)造粒反應(yīng)釜、空壓機(jī)、計(jì)量槽、溶劑儲(chǔ)罐、軟水制備機(jī)、真空泵等設(shè)備的溫度信號(hào)、壓力信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)、液位信號(hào)、流量信號(hào)、真空信號(hào)，并將各個(gè)感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)收集傳感器系統(tǒng)的溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等信號(hào)，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、控制及信號(hào)處理、顯示。本實(shí)施例造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，還包括執(zhí)行電器系統(tǒng)，執(zhí)行電器系統(tǒng)包括1#氣動(dòng)閥、2#氣動(dòng)閥至42#氣動(dòng)閥;1#電機(jī)、2#電機(jī)至12#電機(jī);1#調(diào)節(jié)閥、2#調(diào)節(jié)閥兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，以及電磁閥；執(zhí)行電器系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)連接，用于接收PLC系統(tǒng)的控制信號(hào)，PLC系統(tǒng)收集計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其它系統(tǒng)的輸入指令，自動(dòng)執(zhí)行CPU程序，進(jìn)行邏輯控制、安全聯(lián)鎖、數(shù)據(jù)處理等，發(fā)出指令至電器執(zhí)行系統(tǒng)，使各調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)閥和電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按程序順序、時(shí)間、次數(shù)進(jìn)行動(dòng)作。本實(shí)施例造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，還包括安全系統(tǒng)，安全系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)連接，用于安全預(yù)警，通過對(duì)安全系統(tǒng)設(shè)置不同權(quán)限的級(jí)安全參數(shù)，PLC系統(tǒng)輸出到安全系統(tǒng)的參數(shù)值超出安全系統(tǒng)三級(jí)的安全參數(shù)時(shí)，安全系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人機(jī)界面顯示。超出安全系統(tǒng)的二級(jí)安全參數(shù)時(shí)，安全系統(tǒng)全系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人機(jī)界面顯示，并以聲、光形式進(jìn)行報(bào)警。超出安全系統(tǒng)的一級(jí)安全參數(shù)時(shí)，安全系統(tǒng)全系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人機(jī)界面顯示，以聲、光形式進(jìn)行報(bào)警，進(jìn)行自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)停電、自動(dòng)關(guān)閉閥門等應(yīng)急處理。本實(shí)施例造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過植入控制系統(tǒng)軟件，運(yùn)行軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，控制系統(tǒng)軟件包括PLC控制程序、計(jì)算機(jī)組態(tài)控制程序和通訊程序。通過對(duì)PLC系統(tǒng)植入PLC程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)檢測(cè)、反應(yīng)釜調(diào)速電機(jī)、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)程序、手動(dòng)程序、各工藝段程序、安全控制等功能。通過對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)植入計(jì)算機(jī)組態(tài)控制程序，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、生產(chǎn)報(bào)表、功能維護(hù)等功能，包括主機(jī)工藝流程、輔機(jī)工藝流程、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警、維修維護(hù)、參數(shù)校準(zhǔn)、歷史曲線、工藝報(bào)表等程序。通訊程序?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)端、PLC端、主站端、從站端、變頻器端的通訊設(shè)置及通訊程序。包括通訊變量分配、通訊參數(shù)設(shè)置、通訊地址分配、通訊變量連接、通訊程序等。在本說明書中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一個(gè)實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管這里參照發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請(qǐng)公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)工藝流程顯示、工藝參數(shù)設(shè)置；PLC系統(tǒng)，用于收集控制信號(hào)、發(fā)出控制指令、程序控制、邏輯處理、控制算法實(shí)現(xiàn)；所述PLC系統(tǒng)與所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)連接；傳感器系統(tǒng)，用于檢測(cè)工藝參數(shù)和傳輸信號(hào)；所述傳感器系統(tǒng)與所述PLC系統(tǒng)連接；執(zhí)行電器系統(tǒng)，用于執(zhí)行控制指令；所述執(zhí)行電器系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括操作員站計(jì)算機(jī)和工程師站計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還用于工藝參數(shù)歷史曲線打印、報(bào)表打印。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的PLC系統(tǒng)包括至少一個(gè)主站，至少一個(gè)從站，至少一個(gè)變頻器從站；所述主站連接至少一個(gè)從站；所述主站連接至少一個(gè)變頻器從站。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主站包括 CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、DI模塊、DO模塊、Al模塊、AO模塊；所述的從站包括CPU模塊、電源模塊、通訊模塊、DI模塊、DO模塊、Al模塊、AO模塊；所述的變頻器從站為獨(dú)立從站；所述主站與所述從站通過PR0FIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)連接；所述主站與所述變頻器從站通過PR0FIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器系統(tǒng)包括至少一個(gè)溫度傳感器、至少一個(gè)壓力傳感器、至少一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器、至少一個(gè)流量傳感、至少一個(gè)液位傳感器、至少一個(gè)真空傳感器器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的執(zhí)行電器系統(tǒng)包括至少一個(gè)氣動(dòng)閥、至少一個(gè)電機(jī)、至少一個(gè)調(diào)節(jié)閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述的造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)還包括安全系統(tǒng)，用于安全預(yù)警及應(yīng)急處理；所述安全系統(tǒng)與所述PLC系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種造粒生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)流程顯示、工藝參數(shù)設(shè)置；PLC系統(tǒng)，用于收集控制信號(hào)、發(fā)出控制指令、程序控制、邏輯處理、控制算法實(shí)現(xiàn)；PLC系統(tǒng)的主站與從站之間通過PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；所述PLC系統(tǒng)與所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)連接；傳感器系統(tǒng)，用于檢測(cè)工藝參數(shù)和傳輸信號(hào)；所述傳感器系統(tǒng)與所述PLC系統(tǒng)連接；執(zhí)行電器系統(tǒng)，用于執(zhí)行控制指令；所述執(zhí)行電器系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)連接。本發(fā)明是具備測(cè)量、控制、報(bào)警、安全聯(lián)鎖、網(wǎng)絡(luò)通信、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等多功能的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103048975SQ20121058444
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者馮梅, 聶福德, 范玉德, 朱民, 蔣躍強(qiáng), 曹志偉, 張程滔, 董明, 丁勇, 米玉華, 楊波, 李簡(jiǎn)言 申請(qǐng)人:中國工程物理研究院化工材料研究所