控制系統(tǒng)的構(gòu)成與配置
系統(tǒng)構(gòu)成
如圖2所示，該控制系統(tǒng)以貝加萊的b&r2003系列pcc為核心，采用觸摸屏為人機界面，與梅特列-托利多的panther稱量儀表、主罐溫控儀表以及加水控制和淀粉輸送控制裝置等結(jié)合而組成。此外，該系統(tǒng)還配備了一些泵、切斷閥、液位和料位傳感器。
系統(tǒng)配置
該pcc配置了1塊bp704（4槽底版），其cpu安裝在底板的最左端，選用帶24vdc電源的雙寬度模塊cp476，該模塊上附有rs232和can接口各一個，并有狀態(tài)指示燈，同時還有4個旋入式模塊的插槽，需要擴展時將旋入式模塊插入到插槽中并用緊固螺絲固定。旋入式模塊可以是模擬量或數(shù)字量模塊，也可以是通訊擴展模塊。
其中1個插槽插入if321，配置有1個rs485/rs422接口，用于實現(xiàn)與1#、2#和3#儀表站的數(shù)據(jù)通訊；另1個插入ai774（4路模擬量輸入模塊），用于采集4個成品罐的膠液液位（對應(yīng)于重量）數(shù)據(jù)。此外，該pcc還配置了2塊dm465（16路輸入和16路晶體管輸出數(shù)字量混合模塊）和1塊dm435（8路輸入和8路晶體管輸出數(shù)字量混合模塊）。該系統(tǒng)的操作監(jiān)視人機界面（hmi）選用1臺powerpanel 4pp320.1505-31彩色tft15”觸摸屏（24v dc，配置1個ethernet 10/100m、1個rs232和2個usb接口）。
稱重裝置選用了兩套梅特勒-托利多（mettler toledo）的多斗多料配料稱重儀表（型號panther 2000 t600，最大秤量選擇量程5-10000kg，分度值0.005-10），主罐用一套，中轉(zhuǎn)罐共用一套。每套稱量儀表由稱重傳感器3只和帶有邏輯控制功能的二次儀表（含傳感器供橋電源）構(gòu)成。它們具有精度高、可靠性好、專業(yè)的物料處理能力和人機界面友好等特點，對提高生產(chǎn)效率起著重要的作用。梅特勒-托利多的控制方案采用了先進的總線技術(shù)，可以方便地使用profibus、rs232、rs485或modbus-plus等現(xiàn)場總線實現(xiàn)與相關(guān)plc（或pcc）系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)通訊，構(gòu)成的稱重配料系統(tǒng)實時性強、可靠性高、組態(tài)靈活，可以方便地滿足各類用戶對稱重配料的需求。
主罐的膠水溫度控制單元配置了一個鉑電阻測溫元件、一臺蒸汽控制閥和一臺溫度二次儀表；加水控制設(shè)置了快/慢加水閥各1臺；淀粉輸送控制配備了螺旋輸送機和振動給料器，并設(shè)有高、低料位傳感器。
控制系統(tǒng)的工作原理及主要功能
系統(tǒng)工作方式
該系統(tǒng)設(shè)有手動和自動兩種工作方式，生產(chǎn)前可預(yù)設(shè)，并可在生產(chǎn)過程中根據(jù)需要互相切換。當(dāng)每罐膠水輸送完以后，將進行自動吹膠。該系統(tǒng)高度自動化的設(shè)計，可以實現(xiàn)制膠和用膠過程的全自動控制，從膠水的需求、配方參數(shù)、配制直到輸送均由pcc全過程控制，無需專人操作。
系統(tǒng)主要功能及特點
該系統(tǒng)具有多配方存儲、自動選擇配方、參數(shù)設(shè)置、多種成本報表、自動稱量注料和配料控制、自動輸膠控制等主要功能。
設(shè)有配方自動修正功能。當(dāng)加料時，可以通過操作屏幕監(jiān)視加料過程中的偏差，并自動通過改變配方的比例來修正后續(xù)的加料比例，以保證配方的準(zhǔn)確性。
該系統(tǒng)還可與客戶的生產(chǎn)管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。通過數(shù)據(jù)交換，根據(jù)擬生產(chǎn)的紙制品訂單自動確定制膠量，以減少膠水浪費。當(dāng)初次輸入配方后，如客戶確需調(diào)整配方，也無需重新計算物料的變化，只需直接輸入膠水的改變結(jié)果，程序即可自動地去修改配方。
外接usb存儲設(shè)備，完整地記錄了多個重要工藝參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)。
自動稱量配料的工作原理
自動稱量配料單元是該制膠控制系統(tǒng)的核心部分，它決定了膠水的配制質(zhì)量和生產(chǎn)效率。該系統(tǒng)采用了兩套梅特勒-托利多的電子稱量裝置，它的二次儀表與pcc結(jié)合，來實現(xiàn)對所有物料稱量注料和配料的控制，以更精確地控制整個配料過程，保證膠水配方得到準(zhǔn)確的執(zhí)行。
考慮到pcc的cpu與各儀表站之間的數(shù)據(jù)通訊采用了速率較低的rs485串行通訊方式，如讓pcc承擔(dān)稱量值的數(shù)字濾波，則它在每次程序掃描周期中必須對各panther稱量終端連續(xù)進行多次數(shù)據(jù)采集，并需花費較長的時間，這可能影響到稱量值數(shù)字濾波的準(zhǔn)確性并直接影響到稱量結(jié)果。因此，在系統(tǒng)設(shè)計中安排panther稱量終端承擔(dān)稱量值數(shù)字濾波任務(wù)，它獨特的traxdsptm數(shù)字濾波功能也完全能夠勝任此項任務(wù)。pcc在每一掃描周期中僅需通過rs485總線網(wǎng)絡(luò)從panther終端采集已經(jīng)通過數(shù)字濾波的單個重量數(shù)據(jù)并進行后續(xù)處理（可參見流程圖4和圖5）。
中轉(zhuǎn)罐稱量注料和膠水配料
硼砂、樹脂和堿液中轉(zhuǎn)罐的體積均不大，由于稱量工藝的需要，它們被固定在一個由3個稱量傳感器支撐的臺面上并共用一套稱量儀表。其進出料管道全部采用金屬軟管連接，以避免附加應(yīng)力影響稱量精度。
梅特勒-托利多的3個稱量傳感器的量程各為1000kg，精度為0.05%，稱量系統(tǒng)綜合精度為0.5%，該傳感器的重量輸出信號并聯(lián)后（0~40ma）輸送至panther工業(yè)稱重終端（二次儀表），該終端內(nèi)的高精度穩(wěn)壓電源作為上述傳感器的供橋電源，pcc通過rs485總線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊可對其進行稱量配料參數(shù)的設(shè)置和采集；pcc還通過數(shù)字量輸入和輸出接點控制各加料泵、給料器的起/停、加料電磁閥的開閉（如圖3所示）。panther采用△-∑模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)字處理技術(shù)，為工業(yè)稱重需求提供多種應(yīng)用方式：稱重顯示、檢重、分選、定值控制等。panther稱重終端所獨具的traxdsptm數(shù)字濾波專利技術(shù)能得到實時穩(wěn)定的重量值，即使在所聯(lián)接的秤體上附有運動設(shè)備，也可以通過調(diào)節(jié)稱重終端的參數(shù)而使其得到真實的重量數(shù)據(jù)。panther稱重終端可應(yīng)用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。
由1.2節(jié)工藝流程中所述，按照事先輸入的制膠配方，在pcc的控制下依次從存儲罐分別往中轉(zhuǎn)罐加樹脂、堿液和硼砂，并根據(jù)工藝要求從中轉(zhuǎn)罐分別往主罐加入樹脂、堿液和硼砂；通過多次稱量和計算得到該三種物料的實際配料重量值。其稱量注料和膠水稱量配料的程序流程圖分別如圖4和5所示，這兩幅圖中的邏輯是連續(xù)的。
主罐稱量
采用梅特勒-托利多的傳感器和panther工業(yè)稱重終端，主罐采用3只傳感器把主罐托起，其重量輸出信號并聯(lián)后接至該二次儀表上，測量主罐的重量。每只傳感器的量程為2000kg，精度為0.05%，該稱量系統(tǒng)精度為0.5%，可以在hmi觸摸屏上設(shè)置稱量參數(shù)。
成品罐稱量
由于對成品罐重量的測量精度要求不高，故采用間接稱量方式。即在每個罐底部的引出測量管道上各裝設(shè)一臺壓力變送器（輸出信號4-20ma），滿量程對應(yīng)于2000kg，精度優(yōu)于1%。通過壓力變送器間接測量成品罐內(nèi)的液體高度，然后根據(jù)罐的幾何尺寸和相關(guān)液體的密度計算出各罐內(nèi)的物料重量。
配料誤差補償
該系統(tǒng)采用pcc邏輯控制各氣動加料閥門的動作，由于加料閥門的動作延遲和物料的落料延遲，如不采取對應(yīng)措施將可能導(dǎo)致物料控制偏差，因此，系統(tǒng)中采用了配料誤差補償程序進行調(diào)節(jié)，可較好地控制精度。
加水控制
膠水工藝配方中要求水的加入量較大，若要減少加料誤差，則加料速度不能過快，但加料速度過慢又會影響制膠效率，因此系統(tǒng)設(shè)置快/慢加水方式自動切換。在快加水方式時，快加水閥門打開，保證加水效率，在動態(tài)計量值接近設(shè)定值之前自動切換到慢加水控制方式，以保證控制精度。
淀粉輸送控制
在淀粉儲蓄罐中，配備了螺旋輸送機和振動給料器，設(shè)有高、低料位傳感器。振動器的作用是把淀粉振松，振散，以免加料時結(jié)塊；當(dāng)有高料位信號輸出時，不能再往貯罐中加淀粉，而當(dāng)?shù)陀谧畹土衔粫r，系統(tǒng)則自動報警并啟動振動器自動給料。該系統(tǒng)設(shè)有淀粉缺料、加料故障、加料超時、超溫以及設(shè)備故障等報警信號。
主罐膠水溫度控制
為保持主罐內(nèi)膠水的流動性，除配備了攪拌裝置外還設(shè)置了蒸氣加熱和相應(yīng)的溫控設(shè)備。該溫度控制單元配置了一個溫度測量點（采用鉑電阻測溫元件）、一臺蒸汽控制閥和一臺帶rs485總線通訊接口的溫度二次儀表（參見圖2），溫度設(shè)定范圍為10～50℃（可由觸摸屏設(shè)置），控制偏差在±2℃內(nèi)。pcc與該測溫儀表通過rs485總線進行數(shù)據(jù)通訊，它們互相配合按預(yù)先編制的程序?qū)崿F(xiàn)二位式帶死區(qū)的間斷溫度自動控制。Somehow, Zhang Yuelin thanks for doing everything makes me deeply, the love is simple, transparent, clean and pure.Perhaps, in his view: this life, at least once, to one person and forget themselves, not once, not as a result, no ownership, even don't beg you love me, just look back, can see, I have been to your world.This is Zhang Yuelin love!Not forever, not have, pursue your world have me.Even a simple company, silently blessing, also enough.Perhaps more let we admire his love, walk to the end, even once whispered liang sicheng, marry another others, only the get nothing Zhang Yuelin still sticking to his love.His life without love, but I think that he is not alone!Because the love in the heart has always been in, accompany him through a season after season.
