【文章內(nèi)容簡介】 。這些優(yōu)點(diǎn)能夠極大地提高生產(chǎn)管理的效率,也是企業(yè)的科學(xué)化、正規(guī)化管理,與世界接軌的重要條件。不同的企業(yè)具有工藝流程控制，這就決定了不同的企業(yè)需要不同的生產(chǎn)控制管理系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化已成必然趨勢。整個(gè)工藝的全自動(dòng)化控制為企業(yè)節(jié)省了人力資源，提高了生產(chǎn)效率，使得企業(yè)具有更強(qiáng)的競爭力。本課題來源于某知名酒廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)項(xiàng)目。要求對白酒的生產(chǎn)，貯藏，勾兌，包裝實(shí)現(xiàn)全方位的自動(dòng)化監(jiān)控，要求整個(gè)系統(tǒng)符合整個(gè)白酒工藝要求，系統(tǒng)高度可視化并操作簡單，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，操作。2 白酒生產(chǎn)線控制平臺(tái)設(shè)計(jì)方案 白酒生產(chǎn)線控制平臺(tái)設(shè)計(jì)要求 工藝流程整個(gè)白酒生產(chǎn)線包括酒壇區(qū)，酒池區(qū)，2000立罐區(qū)，300立罐區(qū)，600立罐區(qū)，50立罐裝區(qū)，： 設(shè)計(jì)要求要求以下各容器之間可以互相倒酒：酒池――224。酒壇電子稱收酒――224。酒池流量計(jì)收酒――224。酒池地稱收酒――224。酒池、2000立酒壇――224。酒池 酒池――224。酒池50立罐――224。酒池2000立罐――224。600立罐酒池――224。600立罐600立罐――224。300立罐300立罐――224。50立罐酒池――224。50立罐300立罐――224。2000立罐600立罐――224。2000立罐酒池――224。2000立罐 白酒生產(chǎn)線控制平臺(tái)設(shè)計(jì)原則根據(jù)該系統(tǒng)的控制要求以及現(xiàn)場的工藝流程，為了配合PLC較好的完成對生產(chǎn)的控制，本文基于以下幾點(diǎn)原則進(jìn)行了設(shè)計(jì)[4]。(l) 高度重視工藝流程的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者應(yīng)在系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)中采用圖解和動(dòng)畫的形式，動(dòng)態(tài)地顯示實(shí)際的生產(chǎn)工藝流程，同時(shí)各種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備裝置的模擬圖應(yīng)盡量接近實(shí)物形狀，并對有數(shù)據(jù)采集、變量控制及狀態(tài)標(biāo)示的生產(chǎn)設(shè)備，用文本、數(shù)字、圖形等實(shí)時(shí)顯示其當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及狀態(tài)變量、控制變量；(2) 對工藝參數(shù)、采集數(shù)據(jù)、控制變量、狀態(tài)變量及報(bào)警狀態(tài)分類處理和顯示。由于這些變量和狀態(tài)在較復(fù)雜的工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)中往往多次重復(fù)出現(xiàn)，所以設(shè)計(jì)完善的變量和狀態(tài)數(shù)據(jù)字典和顯示方式將有利于現(xiàn)場監(jiān)控人員和管理決策人員及時(shí)方便地查詢當(dāng)前工藝過程狀況。重要的狀態(tài)變量及報(bào)替狀態(tài)應(yīng)在組態(tài)軟件系統(tǒng)常用頁面中用醒目的顏色顯示；(3) 設(shè)計(jì)合理有效的組態(tài)安全管理模式?；诮M態(tài)軟件的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)投入運(yùn)行后，系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全有效管理便成為了最重要的問題，所以設(shè)計(jì)者要在系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)時(shí)制定合理的密碼管理和操作訪問權(quán)限，同時(shí)要與業(yè)主方的管理者合作制定完善的管理規(guī)則，強(qiáng)化決策者與現(xiàn)場監(jiān)控人員的安全管理意識(shí)；(4)建立完備的組態(tài)文檔及幫助系統(tǒng)。鑒于工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)者與應(yīng)用者一般不是同一單位，所以設(shè)計(jì)者要編寫完備的系統(tǒng)操作手冊文檔，使應(yīng)用者了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思路，減輕設(shè)計(jì)者后續(xù)的維護(hù)任務(wù)，同時(shí)設(shè)計(jì)者也要盡量編寫全面的幫助系統(tǒng)，方便現(xiàn)場監(jiān)控人員實(shí)時(shí)操作[5]。 白酒生產(chǎn)線控制平臺(tái)概要設(shè)計(jì) 白酒生產(chǎn)線控制平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于該白酒廠規(guī)模較大，共有50立方米酒壇10000個(gè)，酒池140個(gè)，2000立方米的酒罐12個(gè)，300立方米的酒罐18個(gè)，600立方米的酒罐15個(gè)，50立方米的酒罐24個(gè)。并且分為不同的區(qū)：酒壇區(qū)，酒池區(qū)，2000立罐區(qū)，300立罐區(qū)，600立罐區(qū)，50罐裝區(qū)。并要求各個(gè)區(qū)之間各個(gè)容器之間可以互相倒酒。因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。依據(jù)分散檢測控制、集中監(jiān)控管理的原則，設(shè)計(jì)為以工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶、由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)兩部分組成的高可靠性實(shí)用系統(tǒng)。本監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)由集中監(jiān)控層和設(shè)備控制層構(gòu)成的二級(jí)集散控制系統(tǒng)。作為集中監(jiān)控層的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，主要是工控機(jī)，提供友好、豐富的人機(jī)操作界面，處理自動(dòng)化任務(wù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示、設(shè)備工作信息采集、工藝流程控制及報(bào)表輸出等功能，進(jìn)行系統(tǒng)全面的監(jiān)控和管理。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與下位機(jī)交換信息，作為設(shè)備控制層的下位機(jī)控制系統(tǒng)，主要是可編程控制器，與現(xiàn)場電氣設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接連接，執(zhí)行可靠、有效、具體的分散控制，安裝在現(xiàn)場的PLC從站向上通過工業(yè)以太網(wǎng)與設(shè)置在中控室的主站交換信息[6]。在監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，下位PLC通過傳感器采集監(jiān)控對象的狀態(tài)數(shù)據(jù)，采集到的信號(hào)由屏蔽信號(hào)電纜從現(xiàn)場傳送到PLC控制柜的接線端子板上，再由中間繼電器中轉(zhuǎn)送入PLC的輸入模塊，完成現(xiàn)場信號(hào)的采集過程；上位機(jī)通過與下位PLC通信實(shí)時(shí)獲取監(jiān)控對象的狀態(tài)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加工后，一方面以圖形方式直觀地顯示在上位機(jī)屏幕上，另一方面按照工藝流程要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送入PLC的輸出模塊，按PLC的用戶程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理后再通過執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)對應(yīng)監(jiān)控對象的水泵、電磁閥等工作，完成現(xiàn)場設(shè)備的控制過程。[7]：監(jiān)控對象傳感器執(zhí)行器輸入模塊輸出模塊圖形顯示操作指令信號(hào)電纜通信網(wǎng)絡(luò)下位機(jī)采集控制狀態(tài)數(shù) 據(jù)狀態(tài)數(shù) 據(jù)控制數(shù) 據(jù)控制數(shù) 據(jù)上位機(jī) 系統(tǒng)軟件組成(1) PLC編程軟件Step7Step7編程軟件是一個(gè)用于SIMATIC可編程控制器的組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包，運(yùn)行在Windows 2k、Windows xp下并與Windows的圖形和面向?qū)ο蟮牟僮飨到y(tǒng)相匹配?？梢詫ο到y(tǒng)的硬件和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)組態(tài)，具有簡單、直觀、便于應(yīng)用和修改等特點(diǎn)[8]。(2) 上位機(jī)組態(tài)軟件WinCC組態(tài)軟件WinCC是一個(gè)集成人機(jī)界面(HMI)系統(tǒng)和監(jiān)控管理 (SCADA)系統(tǒng)。它提供了適用于工業(yè)的圖形顯示、消息歸檔，以及報(bào)表的功能模板。高性能的過程禍合，快速的畫面更新以及可靠的數(shù)據(jù)使其具有高度的適用性。其特性之一是全面開放，WinCC提供了各種PLC的驅(qū)動(dòng)軟件，將WinCC與Step7集成安裝，Step7中配置的變量表可以在與WinCC的連接中直接使用，使PLC與上位機(jī)的連接變得非常容易。用戶可以再Step7中插入WinCC的操作站，可以將WinCC和Step7結(jié)合為一個(gè)統(tǒng)一的整體，這樣在系統(tǒng)組態(tài)，系統(tǒng)集成，系統(tǒng)編程過程中可以大幅度的降低工程時(shí)間[9]。 本章小結(jié)本章通過對整個(gè)白酒的工藝流程的介紹，提出了適合工藝流程的整套白酒生產(chǎn)線控制平臺(tái)的自動(dòng)控制策略，即用西門子WinCC作為上位機(jī)系統(tǒng)對監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)，采用西門子Step7作為下位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)和動(dòng)作的控制和執(zhí)行。從根本上解決了概要設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。3 白酒生產(chǎn)線控制平臺(tái)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 白酒生產(chǎn)線平臺(tái)的操作界面設(shè)計(jì) 控制平臺(tái)主界面的設(shè)計(jì)步驟1： jsy項(xiàng)目步驟2：打開圖形編輯器，在對象選項(xiàng)板里打開窗口對象選擇“按鈕”，依次命名為“酒壇”，“酒池”，“酒罐600”，“酒罐300”，“酒罐2000”，“酒罐50”，“收酒”，“退出”。單擊控件選項(xiàng)，選擇“WinCC Digital/Analog Clock Control”，在屬性里調(diào)整字體大小，移到