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    引言

    在精細化工生產工藝中，自動配料系統是一道非常重要的工序，它由前、后配料兩個子系統組成。前配料系統在總控微機系統的控制下，將五鈉、芒硝、純堿等固體原料與燒堿、磺酸、泡花堿、水等液體原料在配料鍋里攪拌后形成料漿。料漿經老化、暫存后被高壓泵打人噴粉塔內，由熱風干燥后形成基粉。前配料系統主要完成主料和各種配料的稱重、配比。后配料系統將前配料系統形成的基粉通過電子皮帶秤和傳送帶送人預混器，與泵人的香精、非離子等原料混合后，由傳送帶送人成品倉。后配料系統實現了對輸送物料流量的計量。自動配料系統采用DCS集散控制方式，選用西門子S7—300 PLC構成數據采集控制系統，模塊化設計，經濟實用。人機界面監控軟件采用國內工控領域頭牌組態軟件“組態王”，具有開放性好、便于用戶維護和二次開發的優點。系統所有過程控制數據及設備運行狀態可集中管理、實時記錄，隨時打印和查閱。

    1 監控系統的結構與功能

     自動配料監控系統由計算機、機柜和外圍設備（前配料秤、后配料秤、料位機）組成。

      1．1 監控系統的結構

      自動配料監控系統由兩臺計算機作為整個系統的人機界面。其中一臺為主站，完成全部系統參數設定、過程監控、數據記錄；另一臺作為從站，以主站為依托，主管后配料系統的數據設定、過程監控。主站直接同西門子S7—300 PLC系統、前配料秤自動控制儀表和后配料秤相通信。圖l為前配料系統監測控制框圖，圖2為后配料系統監測控制框圖。

    前配料監控系統現場采用密封型接線盒，防塵、防潮，可確保信號傳輸可靠。前配料秤儀表采用專用工業過程控制儀，通過RS一485總線與中控室實現通信，既可獨立控制，又可實現PLC聯機控制。各閥位及卸料器位置信號檢測采用霍爾傳感器，具有無觸點、抗干擾、抗粉塵、耐潮濕的特點。料倉倉位采用重錘式料位計，可實現連續倉位檢測。后配料監控系統主秤采用高精度配料皮帶秤，附料采用減量秤（失重秤），非離子泵、香精泵、流量檢測采用間接方式，即通過壓力變送器實時檢測管道壓力，由壓力變化判斷出料口、進料口是否堵塞。

        1.2 監控系統的功能

    監控系統具有人機交互、通訊、顯示及存儲、打印等功能，并具有數據、圖形顯示，狀態監控、數據輸入、信息存儲等各種有關操作的功能畫面。系統可實現實時過程數據監視、模擬顯示工藝流程、實時數據記錄查閱、系統操作員權限設定、工藝參數設定、設置運行過程事件報警及手動與自動控制切換。監控系統中現場控制儀表實時顯示流量、載荷、累計值、溫度等。溫度指示通過現場溫度顯示儀表、壓力指示通過現場壓力顯示儀表及電機的電流經現場顯示儀表遠傳至中控室集中顯示。變頻器調節配備自動切換開關，與主控計算機通訊。

    2 監控系統控制過程

    2．1 前配料監控系統的控制過程

    2．1．1 自動稱料

    自動稱料控制單元主要為l0臺稱重控制儀表，PLC作為輔助控制系統，計算機人機界面顯示配比參數（配方）及監控記錄實時數據。在自動控制方式下，單擊前配工藝畫面中自動配料“啟動”按鈕 ，或前配控制柜“啟動”按鈕，稱重控制儀表就按設定好的配方打開10臺秤的稱料閥。如果系統檢測到某臺秤配料閥未關，會發生報警并進入暫停狀態。每臺秤根據稱料快慢設有提前量，當控制儀表檢測到秤稱料重量達到設定值時，會減去提前量，控制儀表則關閉進料閥。提前量可人為修正或自動修正，使控制儀表控制配料秤每次配料精度達到設定的目標值。

    2．1．2 自動配料

    自動配料是將已經稱好的原料按一定的順序投放到攪拌鍋中，同時開啟攪拌和加熱。這一控制過程由溫控儀表與PLC共同完成。溫控儀表控制溫度上限，加熱由PLC控制完成。自動配料有固定順序和可編程序兩種控制方式。在固定順序方式下，各種原料的放料順序是固定的，不可改變。在可編程序方式下，各種原料的放料順序可根據配方在人機界面上人為沒定。

     2．2 后配料監控系統的控制過程

    后配料控制以基粉秤的流量檢測為基礎。控制主機通過RS一485通訊方式檢測到基粉秤的流量，并根據配比值給出香精泵、非離子泵的控制電流。PLC輸出4～20mA控制香精泵、非離子泵變頻器，使香精和非離子的出料苗隨基粉秤的流量變化，香精