一、项目简介
乳化机广泛应用于化妆品、制药及化学工业中各种高要求的膏霜、软膏类产品的制作生产。在制备工艺日益复杂、度日益提高、对生产率要求日益增高的,对乳化机的自动化要求特别是全自动无人值守化要求也日益提高
二、硬件系统结构
根据功能需求情况和设备的实际情况,本系统采用可编程控制器(PLC)、人机界面触摸屏、现场传感/执行系统等构成。
系统结构图如下所示:
三、系统功能简述
系统主要工作模式有如下几种:
1. 手动工作模式
在手动工作模式下,乳化机工作的每一步都需要经过操作人员的确认,只有操作人员在触摸屏上点击确认按钮,乳化机才会进入下一步工作流程。
2. 半自动工作模式
在半自动工作模式下,乳化机在工艺的子步骤内的工作是自动的,不需要人工干预。但一个子步骤完成后则需要经过操作人员的按钮确认,系统方可继续运行。
3.全自动工作模式
在全自动工作模式下,乳化机即可实现全自动无人值守工作状态,其工艺自动完成,完全不需要人工干预,在全自动工作模式下,也可以选择某一项工艺不参与工作。
乳化机操作工艺流程共有预备工作、原料加热溶解、真空乳化制作、出料、清洗五个工作步。无论处于何种工作模式下,乳化机运行完毕这五个加工工艺,就会退出工作,等待操作人员重新启动。(有可能在全自动工作模式下,可以选择跳过清洗工艺,直接循环运行)
全自动(含半自动)的工艺流程图如下:
四、系统软件
该系统工艺流程较多,适合于采用西门子“步进”指令编程。并且还在程序中预制了触摸屏采用的为威伦通MT510,该触摸屏系统设计了权限保护、密码修改、时钟设置、中英文切换、动画显示、温度曲线记录、事件记录等功能。大程度上挖掘出了该款触摸屏的潜能。
五、总结
该系统通过自动化实现了乳化机的全自动(半自动)功能,实现了真空乳化过程的无人值守化,提高了生产效率,降低了成本。细致的设置,深入工艺的开发,更加符合现场复杂、多变的配方加工要求。并且在价位较低的触摸屏上实现了丰富的内容,增加了该系统的附加值,获得了用户的好评。
系统设计
汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程。由于工艺的繁琐性,工程的计算机控制系统考虑采用分散控制和集中管理的分布式控制模式,采用以PLC为核心构成的计算机控制系统,各独立工位控制系统之间通过网络实现数据信息、资源共享。该装配线在整个生产过程中较为关键,由于每个工位之间是流水线生产,因此每个环节的控制都必须具备高可靠性和一定的灵敏度,才能保证生产的连续性和稳定性。从站中的每个ET200S站和其对应的ET200eco站共同构成一个工位, ET200eco主要是采集现场数据之用。ET200S站的模块置于小型控制箱内, 对于工位的基本操作有两种方式,就地控制箱手动方式和就地自动方式。由于每个控制工位的操作进度不一致,操作工可以按照装配要求进行手自动切换。特殊情况下亦可通过手动操作进行工件位置的修正。
安装在各工位的分布式I/O模块ET200S和ET200eco通过现场检测元件和传感器将系统主要的监控参数(主要是开关量)采集进来,ET200S和ET200eco将现场模拟量信号转换为高精度的数据量,通过高速度可达12M的Profibus-DP现场总线网络将采集数据上传到中央控制器,控制器根据具体工艺要求进行处理,再通过Profibus-DP网络将控制输出下传给ET200S,实现各工位的控制流程。PROFIBUS是全球应用广泛的过程现场总线系统。 PROFIBUS有三种类型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自动化;PROFIBUS-DP用于制造业自动化;PROFIBUS-PA用于过程自动化。使用PROFIBUS过程现场总线技术可以使硬件、工程设计、安装调试和维修费用节省40%以上。PROFIBUS-DP的技术性能使它可以应用于工业自动化的一切领域,包括冶金、化工、环保、轻工、制药等领域。除了安装简单外,它有极高的传输速率,可达12Mbits/s,通讯距离可达到1000米,如果加入中继器可以将通讯距离延长到数十公里,具有多种网络拓扑结构(总线型、星型、环型)可供选择。在一个网段上多可连接Profibus-DP从站即ET200S或是ET200eco 32个。