基于觸摸屏和PLC的番茄醬蒸發(fā)器自動控制系統(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)功能的基礎上, 選用西門子PLC 與觸摸屏相結合的硬件方案, 利用博軟公司的MFC控制器軟件, 實現(xiàn)了濃度、液位的自動控制; 基于W INCC 開發(fā)的交互控制程序, 可實時監(jiān)測、控制系統(tǒng)的運行狀態(tài), 具有系統(tǒng)配置、故障報警等功能。

關鍵詞: 觸摸屏; PLC; 控制系統(tǒng); MFC控制

中圖分類號: TP216 文獻標志碼: A 文章編號: 1002- 1302( 2011) 02- 0501- 02

    PLC具有可靠、簡便、開放性強、性價比高等優(yōu)點, 在工程領域得到普遍應用, 而觸摸屏則是人機界面的主流選擇, 由觸摸屏和PLC組成的C /S系統(tǒng)架構已成為一種穩(wěn)定、可靠的解決方案[ 1] 。本研究設計的番茄醬蒸發(fā)器控制系統(tǒng)采用了PLC和觸摸屏結合的控制方式, 實現(xiàn)了番茄濃縮加工過程的自動控制, 具有運行穩(wěn)定、操作簡單、故障率低等優(yōu)點。

1  控制系統(tǒng)設計

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)原理實現(xiàn)果汁的濃縮。設計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)重復利用, 實現(xiàn)多效節(jié)能。

    控制系統(tǒng)主要功能是按工藝流程要求實時監(jiān)測各蒸發(fā)室液位和一效蒸發(fā)室濃度, 并自動控制各泵的啟停、調速及各流量閥的開閉、開度, 并在觸摸屏上動態(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)設計應實現(xiàn)以下功能:

(1)實現(xiàn)手自動一體控制, 正常工作時, 控制系統(tǒng)使蒸發(fā)器自動運行; 當設備出現(xiàn)故障或調試時, 可切換至手動狀態(tài),通過觸摸屏上的手動按鈕對設備進行操作。

(2)在觸摸屏上實現(xiàn)蒸發(fā)器生產(chǎn)工藝組態(tài), 動態(tài)顯示生產(chǎn)中的工藝指標及設備的工作情況。

(3)當系統(tǒng)檢測到故障時, 立即執(zhí)行故障保護程序, 并發(fā)出聲光報警信號, 同時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, 實現(xiàn)對液位、濃度等多個模擬變量的連續(xù)采集, 并對各泵速、進出流量閥開度進行閉環(huán)過程控制。

1. 2 控制系統(tǒng)的組成

    本設計方案選用西門子S7- 300 系列PLC 和M P277 10