专利名称：造粒生产线自动化控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产线自动控制系统，具体涉及一种造粒生产线自动化控制系统。
背景技术：
造粒生产线在一般化工生产上是化工原料从混炼、塑炼、造粒、风干、冷却、储料的一体化造粒机械；在国防领域，尤其是炸药的生产上主要有计量、造粒、热干、球磨、后处理等工序。一般化工生产上，主要设备由高混机、密炼机、自动上料斗、造粒机、离心旋风筒、振动式分送筛、储料桶组成；在国防领域，造粒生产线主要有造粒反应釜、计量槽、溶剂储罐、真空泵、空压机、软件制备机、球磨机、真空干燥箱等设备，实现了化工原料一体化造粒。因对不同胶料的特点，造粒方式也有不同，行业上应用较多的的造粒模式有双螺杆造粒、风冷造粒、水冷造粒、喷雾造粒、水拉条造粒等，是目前常见的几种造粒生产方式。现有技术中的造粒生产线自动化程度弱，只能在本地设置参数，且自动控制功能单一。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种造粒生产线自动化控制系统，以期待解决现有技术中造粒生产线自动化程度弱，自动控制功能单一等的问题。为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案一种造粒生产线自动化控制系统，包括计算机系统，用于实时流程显示、工艺参数设置；PLC系统，用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现；所述PLC系统与所述计算机系统通过工业以太网络连接；传感器系统，用于检测工艺参数和传输信号；所述传感器系统与所述PLC系统连接；执行电器系统，用于执行控制指令；所述执行电器系统与PLC系统连接。更进一步的技术方案是计算机控制系统包括操作员站计算机和工程师站计算机。更进一步的技术方案是计算机系统还用于工艺参数历史曲线打印、报表打印。更进一步的技术方案是PLC系统包括至少一个主站，至少一个从站，至少一个变频器从站；所述主站连接至少一个从站；所述主站连接至少一个变频器从站。更进一步的技术方案是主站包括CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、Al模块、AO模块；所述的从站包括CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、Al模块、AO模块；所述的变频器从站为独立从站；所述主站与从站通过PR0FIBUS现场总线网络连接；所述主站与变频器从站通过PR0FIBUS现场总线网络连接。更进一步的技术方案是传感器系统包括至少一个温度传感器、至少一个压力传感器、至少一个转速传感器、至少一个流量传感器、至少一个液位传感器、至少一个真空传感器。更进一步的技术方案是执行电器系统包括至少一个气动阀、至少一个电机、至少一个调节阀。更进一步的技术方案是造粒生产线自动化控制系统还包括安全系统，用于安全预警及应急处理；所述安全系统与所述PLC系统连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明是具备测量、控制、报警、安全联锁、网络通信、生产数据管理等多功能的自动化控制系统。主要包括对温度、压力、流量、转速等工艺参数进行测量、控制及信号处理、显示；对各工艺段参数值、批量值、报警值等产品数据进行参数设置、控制及信号处理；对电磁阀、气动阀、电机等执行机构的动作顺序、动作时间、动作次数等进行协同控制，共同完成各工艺段要求，实现生产过程的自动控制；对生产中可能出现的异常情况进行预警，并根据报警的不同严重程度实施相应控制措施及信息发布；对计算机、PLC主站、PLC从站及执行电器的数字信号进行双向网络通信；对产品数据、生产数据、设备信息生成报表及打印。控制系统综合集成测量、控制、报警、安全联锁、网络通信、生产数据管理等功能，具有自动化、智能化、数字化、网络化、先进化等特点。
图1为本发明一个实施例的控制系统总体结构框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步阐述。如图1所示，图1示出了本发明一个实施例的控制系统总体结构框图，本实施例造粒生产线自动化控制系统，包括计算机系统，作为优选的技术方案，计算机系统包括操作员站计算和工程师站计算机。计算机系统用于操作和控制，实现人机对话。故障诊断、远程监控等功能。具体的技术方案是，计算机系统设置有显示界面，用于实时流程显示，通过显示界面的显示进行工艺参数的设置，计算机系统还用于工艺参数历史曲线打印以及报表打印。本实施例造粒生产线自动化控制系统还包括PLC系统，PLC系统与计算机系统通过工业以太网连接，PLC系统包括一个主站，三个从站，七个变频器从站，主站包括CPU模块，CPU模块进行采样、处理与控制；还包括提供电源的电源模块、用于网络通信的通讯模块、用于数字信号输入的DI模块、用于数字信号输出的DO模块、用于模拟信号输入的Al模块、用于模拟信号输出的AO模块，以及实现其他特殊功能的其他模块。主站与1#从站、2#从站、3#从站，三个从站连接，用于控制三个从站的恢复、组织传送数据以及恢复链路差错。每个从站内均设置有CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、Al模块、AO模块。主站与1#变频器、2#变频器、3#变频器、4#变频器、5#变频器、6#变频器、7#变频器，七个变频器从站连接，用于控制变频器从站的数据信号传输。每个变频器从站均设置有CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、Al模块、AO模块。主站、从站以及变频器从站组成的PLC系统用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现。本实施例造粒生广线自动化控制系统，还包括传感器系统，传感器系统与PLC系统连接，传感器系统包括多个温度传感器、多个压力传感器、多个转速传感器、多个液位传感器、多个流量传感器以及真空传感器，分别用于感应造粒反应釜、空压机、计量槽、溶剂储罐、软水制备机、真空泵等设备的温度信号、压力信号、转速信号、液位信号、流量信号、真空信号，并将各个感应信号传输到PLC系统。PLC系统收集传感器系统的温度、压力、流量、转速等信号，对工艺参数进行测量、控制及信号处理、显示。本实施例造粒生产线自动化控制系统，还包括执行电器系统，执行电器系统包括1#气动阀、2#气动阀至42#气动阀;1#电机、2#电机至12#电机;1#调节阀、2#调节阀两个调节阀，以及电磁阀；执行电器系统与PLC系统连接，用于接收PLC系统的控制信号，PLC系统收集计算机系统及其它系统的输入指令，自动执行CPU程序，进行逻辑控制、安全联锁、数据处理等，发出指令至电器执行系统，使各调节阀、气动阀和电机执行机构按程序顺序、时间、次数进行动作。本实施例造粒生产线自动化控制系统，还包括安全系统，安全系统与PLC系统连接，用于安全预警，通过对安全系统设置不同权限的级安全参数，PLC系统输出到安全系统的参数值超出安全系统三级的安全参数时，安全系统发出预警信息，并通过计算机系统的人机界面显示。超出安全系统的二级安全参数时，安全系统全系统发出预警信息，通过计算机系统的人机界面显示，并以声、光形式进行报警。超出安全系统的一级安全参数时，安全系统全系统发出预警信息，通过计算机系统的人机界面显示，以声、光形式进行报警，进行自动停机、自动停电、自动关闭阀门等应急处理。本实施例造粒生产线自动化控制系统的各个系统结构，通过植入控制系统软件，运行软件实现自动化控制，控制系统软件包括PLC控制程序、计算机组态控制程序和通讯程序。通过对PLC系统植入PLC程序实现参数检测、反应釜调速电机、数据处理、自动程序、手动程序、各工艺段程序、安全控制等功能。通过对计算机系统植入计算机组态控制程序，实现人机对话、生产报表、功能维护等功能，包括主机工艺流程、辅机工艺流程、参数设置、报警、维修维护、参数校准、历史曲线、工艺报表等程序。通讯程序实现计算机端、PLC端、主站端、从站端、变频器端的通讯设置及通讯程序。包括通讯变量分配、通讯参数设置、通讯地址分配、通讯变量连接、通讯程序等。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
权利要求
1.一种造粒生产线自动化控制系统，其特征在于包括计算机系统，用于实时工艺流程显示、工艺参数设置；PLC系统，用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现；所述PLC系统与所述计算机系统通过工业以太网络连接；传感器系统，用于检测工艺参数和传输信号；所述传感器系统与所述PLC系统连接；执行电器系统，用于执行控制指令；所述执行电器系统与PLC系统连接。
2.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的计算机控制系统包括操作员站计算机和工程师站计算机。
3.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的计算机系统还用于工艺参数历史曲线打印、报表打印。
4.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的PLC系统包括至少一个主站，至少一个从站，至少一个变频器从站；所述主站连接至少一个从站；所述主站连接至少一个变频器从站。
5.根据权利要求4所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的主站包括 CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、Al模块、AO模块；所述的从站包括CPU模块、电源模块、通讯模块、DI模块、DO模块、Al模块、AO模块；所述的变频器从站为独立从站；所述主站与所述从站通过PR0FIBUS现场总线网络连接；所述主站与所述变频器从站通过PR0FIBUS现场总线网络连接。
6.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的传感器系统包括至少一个温度传感器、至少一个压力传感器、至少一个转速传感器、至少一个流量传感、至少一个液位传感器、至少一个真空传感器器。
7.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的执行电器系统包括至少一个气动阀、至少一个电机、至少一个调节阀。
8.根据权利要求1所述的造粒生产线自动化控制系统，其特征在于所述的造粒生产线自动化控制系统还包括安全系统，用于安全预警及应急处理；所述安全系统与所述PLC系统连接。
全文摘要
本发明公开了一种造粒生产线自动化控制系统，包括计算机系统，用于实时流程显示、工艺参数设置；PLC系统，用于收集控制信号、发出控制指令、程序控制、逻辑处理、控制算法实现；PLC系统的主站与从站之间通过PROFIBUS现场总线网络进行连接；所述PLC系统与所述计算机系统通过工业以太网络连接；传感器系统，用于检测工艺参数和传输信号；所述传感器系统与所述PLC系统连接；执行电器系统，用于执行控制指令；所述执行电器系统与PLC系统连接。本发明是具备测量、控制、报警、安全联锁、网络通信、生产数据管理等多功能的自动化控制系统。
文档编号G05B19/418GK103048975SQ20121058444
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者冯梅, 聂福德, 范玉德, 朱民, 蒋跃强, 曹志伟, 张程滔, 董明, 丁勇, 米玉华, 杨波, 李简言 申请人:中国工程物理研究院化工材料研究所