2025年04月04日 14:43:06 来源：广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：2
| 基于现场总线的调漆罐配料系统改造 | 2020-02-12 |
| 摘要：介绍了涂料混合自动配料在基于PROFIBUS—DP现场总线控制下进行的扩容改造，充分利用了现场总线的开放性。改造后的电解液计量釜配料系统更规范、合理，自动化程度大幅度提升，极大提高了混合矿质量和生产效率。 前言 混合配料系统混合罐计量生产的核心，也是整个油漆生产工序的重要环节，对各种物料进行合理的配比，是提高混合物料的关键。涂料混合釜原配料车间采用基于PROFIBUS—DP现场总线的分布式过程计量配料系统，实现微机自动配料。PROFIBUS现场总线是应用于生产现场，连接智能现场设备和涂料反应釜称重配料系统的开放式、数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它可以实现自动配料系统之间的快速通信。 由于技改项目的原因，新建一台90fl2树脂涂料罐也要使用此配料车间，这样，负荷加大，从室外原料仓、管道螺旋防爆电子秤到室内的变频器、油墨原料罐计量配料系统均不能满足要求，于是在基于现场总线控制的基础上对其进行扩容改造、升级，建立高性能的溶剂反应锅自动配料系统。 1天那水发酵罐配料系统组成原理 配料车间现有9条管道螺旋防爆电子秤(1撑一9撑)，1撑、3撑、7撑、8撑、9撑的旋转电动机额定功率为2．2kW，额定电流为5．0A，2撑、4撑、5撑、6撑的电动机额定功率为3．0kW，额定电流为6．8A，电动机带动称量管道转动，料层均匀，电动机转动速度越快，料流量越大，所占配比越高，反之，电动机转动速度越慢，料流量越小，所占配比越低。每台电动机由一台变频器驱动，而变频器的频率通过PROFIBUS—DP现场总线由PLC来控制，PLC根据自动采集的每种物料的荷重、瞬时流量，计算每种物料的实际流量，与设定值相比较，完成闭环调节。 根据现场经验螺旋防爆电子秤只保留称重一次称重显示器，取消二次称重显示器，由PLC进行换算；取消测速传感器，由变频调速频率换算。称重电阻桥信号经隔离、放大、线性化处理后输入PLC模板。本次扩容改造增加了2撑、3撑、9撑成套螺旋防爆电子秤及变频器。其中9撑为双向转动，双向计量，双向变频调速，双向控制。 2甲醇反应罐配料系统构成 本套计乙醇储料罐量配料系统采用分布式结构，由粘合剂调漆罐自动配料系统控制级和过程监控级组成。选用性价比高的SIEMENS PLC作为主控制站，通过PROFIBUS—DP现场总线与分布的现场氨溶液调漆罐自动配料系统连成配料设备，过程监控操作站采用组态软件对盐酸结晶罐配料系统进行实时监控。 活性剂萃取罐自动配料系统控制级包括主控制站、1撑一9撑螺旋防爆电子秤变频器、嘲站。其中嘲站、2撑、3撑、9撑变频器为这次改造所增加。根据工艺需要，主控制站数字量输入模板选用16路AC220V，32路DC24V两种类型，数字量输出模板选用32路DC24V；低压电器酊剂调漆罐自动配料系统选用性能可靠的OMRON继电器；7台变频器采用SIEMENS公司的MMV 440，配置PROFIBUS— DP接口板选件。包括主控制站在内的所有PLC及变频器直接与现场的各类装置(如传感器、电动机、电气装置等)相连，实现9条管道螺旋防爆电子地磅的模拟信号检测及电动机的变频控制，E'IP．00站实现对扩容后的两条匀煤和外滚煤滚筒的电气控制、2撑、3撑、9撑螺旋防爆电子秤实物流量控制，特别是9撑螺旋防爆电子秤的双向计量与双向变频控制，另外，还实现了多条共用管道和高压电机的启停、联锁等信号的采集和控制。 过程控制级(即过程监控操作站)因以前的醇溶液催乳罐自动配料系统速度慢，不能满足控制后的快速通讯要求，故这次改造进行了整套乳化剂醇沉罐自动配料系统升级，由一台P4研华工控机组成，研华工控制机通过C_$5611通讯卡与CPU315的MPI接口进行点到点的通讯。考虑可靠性与人机界面的友好性，工控机采用Windows 2OOO软件平台，上位机采用Fameview组态软件，负责监控和人机对话，助悬剂调色釜配料系统具有工艺流程监控、报警记录、实时趋势、历史趋势、报表打印等功能，操作人员通过监控操作输入配料配方、修改配方、查阅工艺参数、监控生产过程。编程应用软件采用STEP V5．2，完成硬件组态及下位机软件编程，实现所有的过程控制、数据采集、自动调节、事故处理及报警等工作。 3醑剂调色罐配料系统软件实现 由于原设计软件不够规范，有时外围润湿剂调胶罐自动配料系统更换时，型号参数不便输入，并且这次扩容改造时软件改动量比较大，所以将下位机监控软件全套重新进行开发，内部参数、变量统一，接口清晰，设计的软件规范、开放，易于整个涂剂卧式储罐配料系统的扩充及功能升级。 本套软件设计的重点是管道螺旋防爆电子地磅的控制，即根据动态称重模块的瞬时重量、测量段、管道转速(与电动机转速成比例关系)、重力系数等参数计算出瞬时流量P、r，与监控站设定流量SP相比较，利用SIEMENS编程软件STEF7自带的PID算法模块(FB41)运算，计算出电动机转速(即变频器输出频率值，范围0 50Hz)，实时跟踪，进行闭环调节。每台螺旋防爆电子秤开始启动并进入调节时，变频器瞬时值均从值50Hz开始变化，直至满足流量设定。在运行的过程中，有时要改变设定流量SP值、某条螺旋防爆电子地磅的零点、系数，那么需要重新计算、调节。 4甘油剂调漆罐配料系统特点 基于PROFIBUs_-DP现场总线通讯网络的糖浆剂浓缩罐混合配料系统扩容改造后，芳香水剂配料罐计量配料系统功能完备，实现了若干条管道、螺旋防爆电子秤电机、滚筒的起、停、联锁保护、称量及调节的自动控制。着色剂配色罐配料系统主要有以下功能： 1)具有手动和自动两种工作方式。手动时，每条管道、螺旋防爆电子秤由操作员根据工艺要求来启、停、加速、减速，也可电气联锁。自动时系统上位机根据总流量、每种物料配比发送给定值，自动启动、加速、减速螺旋防爆电子秤电机，所有管道、滚筒开、停均由逻辑联锁控制实现。 2)当配比改变时，内部PID调节器运行，变频器频率乎稳改变，调速平滑。 3)取消螺旋防爆电子秤称重显示器和测速传感器，测重传感器的mV信号经处理后直接进入PLC，具有信号校零、自动校皮、自动调整系统的功能。 4)PROFIBUS—DP现场总线具有高速通讯能力，能快速将现场数据采集并传送，做到信号的不迟滞、不失真，并具有强大的扩展能力。 5)为防止堵塞，集料主管道停机的同时，立即停止所有螺旋防爆电子秤电机；集料主管道正常开机时，按照配料制度，自动依次延时开启上次运行(选中)的所有料仓。 6)具有消耗料累计，芳香剂计量罐自动配料系统动作全部动画显示逼真，所有自动配料系统之间都有可靠联锁，安全性高，操作简单方便。 本套潜溶剂储料罐计量配料系统具有开放性、规范性、互连性、互操作性及丰富的硬件和软件资源，使监控操作站既可作监控站用，显示监视画面，又可作工程师站，随时调出梯形逻辑图，调试程序、查找故障，方便而快捷。 5 效果 本次扩容改造充分利用现场总线的开放性，在助溶剂调色罐自动配料系统检修的间隙进行系统对接与调试，未影响正常生产，改造后的增溶剂调色釜自动计量配料系统更合理、规范。经过运行证明：PROFIBUS—DP现场总线二甲亚砜反应釜计量配料系统在硬件上可靠，抗干扰能力强，技术，实现了混合配料生产过程全自动化。采用PROFIBUS—DP总线控制，实现了内部PID调节，变频器调速平滑，对生产聚乙二醇原料罐自动配料系统起到了重要保护作用。PROFIBUS—DP减少了许多硬接线，从而使乙酸乙酯反应釜计量配料系统简单化，与继电逻辑控制相比，降低了故障率，提高了重油反应罐配料系统可靠性，配料准确，系统配料控制误差由原10％减少到1．5％-2％左右，为混合稳夺高产，提高混合矿质量提供了充分保证。 | |
