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湖南天龙米业有限公司生产自动化监控系统

摘要：本文主要阐述了用光洋电子有限公司的SZ—4m可编程控制器(PLC)实现大米精加工生产线的自动控制，并对整个控制系统硬件配置和软件设计进行了介绍。

关键词：大米加工自动化

一、引言

湖南省天龙米业有限公司位于湖南省下空间可以满足所有材料的压力实验永州市祁阳县文明铺镇，公司拥有固定资产1500万元，占地面积2.5万平方米，其中建筑面积1.1万平方米。有年产3万吨和年产2万吨精米生产线各一条；年产毛糠油500吨生产线一条。2001年加工大米3.8万吨，销售收入5600万元，2002年加工大米4.5万吨，销售收入6500万元。是目前我省规模最大，档次最高的粮食加工民营企业。2002年为了满足市场对高档精制大米的需求，公司决定走用先进技术改造传统产业的发展之路，新建一条年产3万吨高档精制米生产线。工艺设备除选用国内知名粮机厂家的新设备外，还引进了日本、美国、德国的抛光机、精选 机、色选 机和包装机。生产控制系统采用国际先进的可编程控制器(PLC)和触摸屏操作界面，实现生产管理的自动化。该项目己于2002年12月20日投入运行。

二、自动监控及管理系统

2.1 系统的组成

自动监控及管理系统由计算机、触摸屏、可编程控制器(PLC)、检测传感器、电机控制中心(MCC)组成。监控系统的硬件配置见图。

2.2 控制方式

设计上从安全、可靠、方便简洁原则出发系统控制分3个层次：

2.2.1 现场控制：每台设备设置机旁开关，该开关有三档位置：

a、手头控制档：当置于手动位置时，集控中心交出该设备控制权，操作者可在机旁直接启动该设备，它主要用来单机设备调试用。

b、停止档：当置于停止位置时，该设备即不受集控中心控制，也不能手动启动，它主要在设备检修时用。

c201聚氯乙烯(PVC)门窗固定片、自动控制档：当置于自控档时，设备由集控中心自动控制。

2.2.2 集控中心自动控制：该功能为系统的主流控制方式，生产过程的控制由操作员站和PLC控制系统自动完成。

2.2.3 在触摸屏界面上设置有系统的自动—手动转换按钮，在手动状态时，只要触模某台设备，即可启动该设备，该功能主要用来系统的调试。

2.3 生产操作界面

现场生产操作界面采用日本Pro—face公司GP2000 12.1英寸彩色触摸屏，它负责处理现场与运行操作有关的人机界面，使操作员通过触摸屏实时了解现场运行状态，各种生产数据的当前值以及是否有故障报警发生，并可对工艺生产过程进行控制和调节。

触摸屏的主要功能：

a、能动态模拟显示各段工艺流程、生产报表、生产数据；

b、每幅画面都设置有操作按钮，如画面切换按钮，生产过程启/停控制按钮，报警按钮，紧急按钮等；

c、事件报警：生产过程中出现异常情况，自动报警并用文字显示故障类型，画面同时自动切画至故障所在的流程画面；

d、设备由静态到运行，画面模拟动画显示；

e、权限管理：操作员只有在开机时输入正确的登陆密码后，触摸屏才能进入运行状态。

f、打印输出班报表，月报表。

触摸屏通耦合器过电缆连结到SZ-4m的第二通信口，通信距离为30米之内。

2.4 监控计算机

监控计算机通过R232/R485适配器通过双绞线连结到SZ-4m的第一通信口，通信距离为：1400米以内，软件采沙发革用组态王5.01。监控计算机的功能包括了触摸屏全部和面机功能外，还兼有工程师站的作用，它能对下位机(PLC)的程序进行修改、配置。为了管理的需要，充分发挥电脑的资源优势，该系统在监控计算机建立了两个数据库：

a、1、看拉力机的质量生产数据库：（产量、出品率、出造率、电量、吨谷电耗、流量）。

b、设备故障数据库：（设备过载、溢流、失速、仓空、仓满、故障恢复）。下位机(PLC)的生产数据和设备故障都实时记录并保存在监控计算机的数据库中，通过监控计算机可以很方便查询某年某月某时某秒的生产数据，和故障发生的时间及恢复时间，并能生成各种生产报表打印输出。

监控计算机即可远程监控，也可做为现场触摸屏的沉余设计来使用。监控计算机可与单位的局域相连，实现数据共享。

2.5 PLC可编程控制器

根据高档精制米生产线工艺设备、传感器的数量。PLC的配置见图。主PLC采用日本光洋SZ-4m, 输入点：64 ; 输出点：48点;配置一块8路A/D模块，用来采集电子流量计模拟量。配置一块远程通信模块，用来将SZ-4m主PLC的开关量及数据传送到次PLC SZ4中。

次PLC SZ-4 输出点：60点,它主要为安装在办公大楼1400mm×2400mm的模拟屏提供开关量信号和数据。实现远程大屏面显示生产状态。

2.6 控制功能金属管

2.6.1 工艺流程启动

工艺流程启动分工段（砻谷、碾米、抛光）进行，各工段可单独按工艺流程自动联锁启动，也可按工段由后5．记录用水量向前自动联锁启动。各工段内工艺流程自动联锁启动，先启动相应的空压机，通风除尘系统，然后按物流逆向延时逐台启动各工艺设备。

天龙米业公司的碾米工段共配置了5台米机，其中3台砂辊米机，2台铁辊米机。在该工段中有两种组合：

a、本省稻工艺流程：

提升机4→糙米筛→流量计→升降机5→砂辊米