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    引言

    在精細(xì)化工生產(chǎn)工藝中，自動(dòng)配料系統(tǒng)是一道非常重要的工序，它由前、后配料兩個(gè)子系統(tǒng)組成。前配料系統(tǒng)在總控微機(jī)系統(tǒng)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(jīng)老化、暫存后被高壓泵打人噴粉塔內(nèi)，由熱風(fēng)干燥后形成基粉。前配料系統(tǒng)主要完成主料和各種配料的稱(chēng)重、配比。后配料系統(tǒng)將前配料系統(tǒng)形成的基粉通過(guò)電子皮帶秤和傳送帶送人預(yù)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(cāng)。后配料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸送物料流量的計(jì)量。自動(dòng)配料系統(tǒng)采用DCS集散控制方式，選用西門(mén)子S7—300 PLC構(gòu)成數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，模塊化設(shè)計(jì)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。人機(jī)界面監(jiān)控軟件采用國(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域頭牌組態(tài)軟件“組態(tài)王”，具有開(kāi)放性好、便于用戶維護(hù)和二次開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)所有過(guò)程控制數(shù)據(jù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可集中管理、實(shí)時(shí)記錄，隨時(shí)打印和查閱。

    1 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

     自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、機(jī)柜和外圍設(shè)備（前配料秤、后配料秤、料位機(jī)）組成。

      1．1 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

      自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)界面。其中一臺(tái)為主站，完成全部系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、過(guò)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄；另一臺(tái)作為從站，以主站為依托，主管后配料系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)定、過(guò)程監(jiān)控。主站直接同西門(mén)子S7—300 PLC系統(tǒng)、前配料秤自動(dòng)控制儀表和后配料秤相通信。圖l為前配料系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制框圖，圖2為后配料系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制框圖。

    前配料監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采用密封型接線盒，防塵、防潮，可確保信號(hào)傳輸可靠。前配料秤儀表采用專(zhuān)用工業(yè)過(guò)程控制儀，通過(guò)RS一485總線與中控室實(shí)現(xiàn)通信，既可獨(dú)立控制，又可實(shí)現(xiàn)PLC聯(lián)機(jī)控制。各閥位及卸料器位置信號(hào)檢測(cè)采用霍爾傳感器，具有無(wú)觸點(diǎn)、抗干擾、抗粉塵、耐潮濕的特點(diǎn)。料倉(cāng)倉(cāng)位采用重錘式料位計(jì)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)倉(cāng)位檢測(cè)。后配料監(jiān)控系統(tǒng)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(cè)采用間接方式，即通過(guò)壓力變送器實(shí)時(shí)檢測(cè)管道壓力，由壓力變化判斷出料口、進(jìn)料口是否堵塞。

        1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能

    監(jiān)控系統(tǒng)具有人機(jī)交互、通訊、顯示及存儲(chǔ)、打印等功能，并具有數(shù)據(jù)、圖形顯示，狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)輸入、信息存儲(chǔ)等各種有關(guān)操作的功能畫(huà)面。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)視、模擬顯示工藝流程、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄查閱、系統(tǒng)操作員權(quán)限設(shè)定、工藝參數(shù)設(shè)定、設(shè)置運(yùn)行過(guò)程事件報(bào)警及手動(dòng)與自動(dòng)控制切換。監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)控制儀表實(shí)時(shí)顯示流量、載荷、累計(jì)值、溫度等。溫度指示通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)溫度顯示儀表、壓力指示通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓力顯示儀表及電機(jī)的電流經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表遠(yuǎn)傳至中控室集中顯示。變頻器調(diào)節(jié)配備自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，與主控計(jì)算機(jī)通訊。

    2 監(jiān)控系統(tǒng)控制過(guò)程

    2．1 前配料監(jiān)控系統(tǒng)的控制過(guò)程

    2．1．1 自動(dòng)稱(chēng)料

    自動(dòng)稱(chēng)料控制單元主要為l0臺(tái)稱(chēng)重控制儀表，PLC作為輔助控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)人機(jī)界面顯示配比參數(shù)（配方）及監(jiān)控記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在自動(dòng)控制方式下，單擊前配工藝畫(huà)面中自動(dòng)配料“啟動(dòng)”按鈕 ，或前配控制柜“啟動(dòng)”按鈕，稱(chēng)重控制儀表就按設(shè)定好的配方打開(kāi)10臺(tái)秤的稱(chēng)料閥。如果系統(tǒng)檢測(cè)到某臺(tái)秤配料閥未關(guān)，會(huì)發(fā)生報(bào)警并進(jìn)入暫停狀態(tài)。每臺(tái)秤根據(jù)稱(chēng)料快慢設(shè)有提前量，當(dāng)控制儀表檢測(cè)到秤稱(chēng)料重量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，會(huì)減去提前量，控制儀表則關(guān)閉進(jìn)料閥。提前量可人為修正或自動(dòng)修正，使控制儀表控制配料秤每次配料精度達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)值。

    2．1．2 自動(dòng)配料

    自動(dòng)配料是將已經(jīng)稱(chēng)好的原料按一定的順序投放到攪拌鍋中，同時(shí)開(kāi)啟攪拌和加熱。這一控制過(guò)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(dòng)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(jù)配方在人機(jī)界面上人為沒(méi)定。

     2．2 后配料監(jiān)控系統(tǒng)的控制過(guò)程

    后配料控制以基粉秤的流量檢測(cè)為基礎(chǔ)。控制主機(jī)通過(guò)RS一485通訊方式檢測(cè)到基粉秤的流量，并根據(jù)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