基于觸摸屏和PLC的番茄醬蒸發(fā)器自動(dòng)控制系統(tǒng)
張曉燕
(中航工業(yè)北京航空制造工程研究所, 北京100024)

摘要: 在分析番茄醬蒸發(fā)器控制系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上, 選用西門子PLC 與觸摸屏相結(jié)合的硬件方案, 利用博軟公司的MFC控制器軟件, 實(shí)現(xiàn)了濃度、液位的自動(dòng)控制; 基于W INCC 開發(fā)的交互控制程序, 可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài), 具有系統(tǒng)配置、故障報(bào)警等功能。

關(guān)鍵詞: 觸摸屏; PLC; 控制系統(tǒng); MFC控制

中圖分類號(hào): TP216 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào): 1002- 1302( 2011) 02- 0501- 02

    PLC具有可靠、簡(jiǎn)便、開放性強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn), 在工程領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用, 而觸摸屏則是人機(jī)界面的主流選擇, 由觸摸屏和PLC組成的C /S系統(tǒng)架構(gòu)已成為一種穩(wěn)定、可靠的解決方案[ 1] 。本研究設(shè)計(jì)的番茄醬蒸發(fā)器控制系統(tǒng)采用了PLC和觸摸屏結(jié)合的控制方式, 實(shí)現(xiàn)了番茄濃縮加工過程的自動(dòng)控制, 具有運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。

1  控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 1 控制系統(tǒng)功能

    番茄醬蒸發(fā)器使用蒸汽加熱真空環(huán)境下的果蔬汁, 根據(jù)真空低溫蒸發(fā)原理實(shí)現(xiàn)果汁的濃縮。設(shè)計(jì)采用三效四段升膜式蒸發(fā)器, 包括一效蒸發(fā)室、二效蒸發(fā)室、雙三效蒸發(fā)室、儲(chǔ)存室、冷卻水泵、冷凝器、循環(huán)泵、真空泵、電氣控制系統(tǒng)等組成。一效、二效蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽由三效蒸發(fā)系統(tǒng)重復(fù)利用, 實(shí)現(xiàn)多效節(jié)能。

    控制系統(tǒng)主要功能是按工藝流程要求實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各蒸發(fā)室液位和一效蒸發(fā)室濃度, 并自動(dòng)控制各泵的啟停、調(diào)速及各流量閥的開閉、開度, 并在觸摸屏上動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)狀態(tài), 接受人工操作指令。據(jù)此, 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能:

(1)實(shí)現(xiàn)手自動(dòng)一體控制, 正常工作時(shí), 控制系統(tǒng)使蒸發(fā)器自動(dòng)運(yùn)行; 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或調(diào)試時(shí), 可切換至手動(dòng)狀態(tài),通過觸摸屏上的手動(dòng)按鈕對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。

(2)在觸摸屏上實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器生產(chǎn)工藝組態(tài), 動(dòng)態(tài)顯示生產(chǎn)中的工藝指標(biāo)及設(shè)備的工作情況。

(3)當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到故障時(shí), 立即執(zhí)行故障保護(hù)程序, 并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào), 同時(shí)在觸摸屏上顯示故障情況說明。

( 4)配置模擬量輸入輸出模塊, 實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、濃度等多個(gè)模擬變量的連續(xù)采集, 并對(duì)各泵速、進(jìn)出流量閥開度進(jìn)行閉環(huán)過程控制。

1. 2 控制系統(tǒng)的組成

    本設(shè)計(jì)方案選用西門子S7- 300 系列PLC 和M P277 10