隨著自動化、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)在面粉加工行業(yè)的廣泛應(yīng)用，面粉加工行業(yè)普遍實(shí)現(xiàn)了電氣自動化控制。接下來小編介紹一篇關(guān)于面粉廠電氣控制方面的論文。

　　摘要：以筆者近年來參與的面粉廠電氣控制系統(tǒng)升級改造的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合不同面粉廠原有電氣控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，對面粉廠電氣控制系統(tǒng)升級改造的不同方案進(jìn)行比較分析。面粉生產(chǎn)廠家可以結(jié)合本廠電氣控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，采用不同的升級改造方案。

　　關(guān)鍵詞：面粉廠;電氣控制系統(tǒng);改造方案

　　但是由于面粉加工業(yè)是傳統(tǒng)行業(yè)，各個(gè)不同時(shí)期建造的面粉廠電氣自動化水平差異較大，有20世紀(jì)90年代從國外引進(jìn)的現(xiàn)在正在運(yùn)行的自動化生產(chǎn)線，有20世紀(jì)在消化吸收國外引進(jìn)自動化生產(chǎn)線基礎(chǔ)上國內(nèi)設(shè)計(jì)建造的自動化生產(chǎn)線，還有本世紀(jì)以來國內(nèi)設(shè)計(jì)建造的眾多自動化生產(chǎn)線，由于企業(yè)性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模和投資多寡不同，也造成電氣自動化水平差異較大。這些面粉加工企業(yè)由于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)�；蛘吖に囌{(diào)整優(yōu)化等原因，都要在原來電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級改造。由于原有電氣控制系統(tǒng)的情況各不相同，升級改造時(shí)采用的方案也千差萬別。筆者對近年來參與改造的面粉廠電氣控制系統(tǒng)升級改造的工程項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)，對各種方案進(jìn)行比較分析，希望對將要進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)升級改造的面粉企業(yè)能夠參考借鑒。

　　1年代久遠(yuǎn)，主要控制元件已停產(chǎn)的系統(tǒng)改造

　　這類系統(tǒng)多是20世紀(jì)90年代前后從國外引進(jìn)生產(chǎn)線和在對國外引進(jìn)生產(chǎn)線消化吸收基礎(chǔ)上國內(nèi)設(shè)計(jì)建造的自動化生產(chǎn)線，主要控制核心PLC已經(jīng)停產(chǎn)，如西門子S5系列PLC、富士NJ系列PLC等，I/O模塊等相關(guān)配件產(chǎn)品很難買到，甚至于連基本的硬件手冊、編程手冊都收集不到。對這類老舊系統(tǒng)不能采用增加同型號PLCI/O模塊的方法實(shí)現(xiàn)改造，可采用2種方案。方案一：將原來的PLC系統(tǒng)淘汰，以一套新的PLC系統(tǒng)代替。該方案查線和接線工作量大，和原來部分舊儀表的通訊方式不兼容，會帶來改造難度加大、改造周期長的弊端。而且由于采用一套新的PLC系統(tǒng)，也加大了設(shè)備的投資。方案二：原來的PLC控制系統(tǒng)保留，新增加一套PLC系統(tǒng)來控制由于工藝改造而增加的設(shè)備。由于原來的PLC系統(tǒng)保留，所以減少了更換PLC帶來的查線和接線工作量。新增加的PLC僅需要較少的控制模塊，減少了投資費(fèi)用，改造周期縮短，是一種比較合適的改造方案。某面粉廠20世紀(jì)90年代后期建廠，PLC為富士1996年生產(chǎn)，CPU型號NJ-A8，輸入和輸出模塊為X-16-1和Y16-R16。由于工藝的優(yōu)化升級，增加了部分設(shè)備需要控制，采用方案二實(shí)現(xiàn)，增加了一個(gè)歐姆龍CJ2MPLC來控制增加的設(shè)備。系統(tǒng)控制圖如圖1所示。

　　2原控制系統(tǒng)不變，單獨(dú)增加控制功能的系統(tǒng)改造

　　有些面粉企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)工藝調(diào)整時(shí)，只是增加了一部分相對獨(dú)立的工藝部分，主體工藝部分并沒有變化。如面粉企業(yè)增加配粉工段，增加麩皮熟化工段，或增加小包裝打包工段等。對這類企業(yè)的控制系統(tǒng)改造也可以采用2種方案。方案一：在原有PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加I/O模塊和原有控制系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)規(guī)模更大的PLC控制系統(tǒng)。這種控制方案由于和原來的制粉工藝控制共用控制系統(tǒng)，成本相對較低，但由于要在原控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加I/O模塊，原有控制系統(tǒng)就要停機(jī)改造，會對正常的面粉生產(chǎn)造成影響。同時(shí)控制點(diǎn)數(shù)太多，系統(tǒng)龐大，風(fēng)險(xiǎn)高度集中。方案二：原有控制系統(tǒng)不改動，新增控制工段單獨(dú)構(gòu)建一個(gè)PLC系統(tǒng)，新舊兩個(gè)控制系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。這種控制方案由于要新增一個(gè)PLC控制系統(tǒng)成本較高，但可靠性高，控制靈活，對原有系統(tǒng)影響不大，不會造成停機(jī)、停產(chǎn)，是改造時(shí)首選方案。某面粉廠原制粉車間工藝沒有配粉工段，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)粉，現(xiàn)要增加配粉工段，生產(chǎn)專用粉�？刂葡到y(tǒng)升級改造采用方案二進(jìn)行，原來控制系統(tǒng)PLC為S7-300，改造時(shí)新增一個(gè)S7-200PLC構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的配粉控制系統(tǒng)，S7-300和S7-200之間通過PROFIBUS總線互聯(lián)交換信息，控制結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：

　　3升級完善數(shù)據(jù)管理功能的系統(tǒng)改造

　　面粉生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)大多都是應(yīng)用組態(tài)軟件開發(fā)的，但組態(tài)軟件在報(bào)表處理方面能力有限，只能進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理，而且對歷史數(shù)據(jù)不能進(jìn)行靈活的查詢，這樣僅用組態(tài)軟件中自帶的報(bào)表功能模塊構(gòu)建出的報(bào)表系統(tǒng)，功能過于簡單，滿足不了面粉生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理日益復(fù)雜的要求。這就要求有數(shù)據(jù)管理功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)替代原來功能簡單的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。面粉生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成打包秤、工藝秤參數(shù)設(shè)置、生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息顯示、歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與查詢(包括日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表)等功能。主要是采集打包秤、工藝秤、電度表的實(shí)時(shí)信息，并進(jìn)行分析、處理。對這類系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)，不用改動原來的PLC控制系統(tǒng)，只把需要采集數(shù)據(jù)的打包機(jī)、流量秤、電度表等設(shè)備連接成一個(gè)單獨(dú)的RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)，單獨(dú)配置一臺工控機(jī)來處理采集上來的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理軟件可采用VisualBasic或VisualC++等高級語言來編程實(shí)現(xiàn)，采集到的數(shù)據(jù)存儲在SQL或Access數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行處理。圖3為采用VisualBasic開發(fā)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

　　4部分設(shè)備改變控制方式的系統(tǒng)改造

　　面粉廠中的部分設(shè)備功率較大(高壓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等)，在建廠時(shí)沒有從節(jié)能降耗角度考慮控制方式，采用常規(guī)的星-三角或自耦變壓器等降壓啟動方式。但隨著節(jié)能降耗意識的增強(qiáng)，這些廠家在逐步地考慮用節(jié)能效果明顯的變頻器控制來取代星-三角或自耦變壓器等降壓啟動方式。對于這種情況，控制系統(tǒng)的控制點(diǎn)數(shù)不需要增加，軟件程序也不需要改變，只把MCC柜中的電機(jī)控制電路改造一下就可以實(shí)現(xiàn)了。三相異步電動機(jī)變頻器控制原理圖如圖4所示。

　　5手動控制系統(tǒng)的系統(tǒng)改造

　　在廣大農(nóng)村地區(qū)還有一些200t/d以下，規(guī)模較小，當(dāng)時(shí)由于勞動力成本比較低廉，采用在各樓層手動開機(jī)的面粉廠。由于近年來人力成本的高漲，也有改成自動化控制，節(jié)約人力成本的迫切愿望。對這類面粉廠從節(jié)約投資成本角度考慮，一般不愿意更換MCC柜中的空氣開關(guān)和接觸器等低壓電器元器件。這時(shí)要對MCC柜中的控制電路做一下改造，以適應(yīng)PLC控制系統(tǒng)的需要。需要改造的地方主要包括：增加接觸器中的常開輔助觸點(diǎn)，作為PLC中的設(shè)備運(yùn)行檢測、指示。要把啟動、停止按鈕改換成三位鈕子開關(guān)，以完成控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程、停止和現(xiàn)場手動功能。如果接觸器的線圈電壓是380V的，還要加一個(gè)繼電器，通過繼電器的觸點(diǎn)來通斷380V電壓。

　　6建成時(shí)間不長，需要增加控制設(shè)備的系統(tǒng)改造

　　有些面粉廠建成時(shí)間不長，由于工藝優(yōu)化改造或者提高產(chǎn)量等原因也需要增加控制點(diǎn)數(shù)。由于是較新系統(tǒng)，相關(guān)元器件市場上很容易采購到，所以這類系統(tǒng)的改造較簡單，只需在原來控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的I/O模塊就可以達(dá)到目的。

　　7總結(jié)

　　面粉廠原有控制系統(tǒng)實(shí)際情況千差萬別，控制系統(tǒng)改造方案也沒有固定套路可以遵循，筆者參與改造過的工程項(xiàng)目數(shù)量也很有限，總結(jié)也不很全面。希望這些改造方案能對需要控制系統(tǒng)升級改造的面粉廠家起到借鑒作用。

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　　閱讀期刊：電氣自動化

　　《電氣自動化》(雙月刊)創(chuàng)刊于1979年，由上海電氣自動化設(shè)計(jì)研究所有限公司、上海市自動化學(xué)會主辦�？�載電氣自動化方面的科學(xué)研究和應(yīng)用技術(shù)論文，設(shè)有控制理論應(yīng)用、電氣傳動和自動控制、微電腦應(yīng)用、模糊控制、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、仿真技術(shù)、PLC應(yīng)用、實(shí)用電路、軟開關(guān)及電源技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信、現(xiàn)總線控制、可編程控制器應(yīng)用、故障診斷與容錯(cuò)控制、綜述、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、智能控制技術(shù)、CAD/CAM、經(jīng)驗(yàn)交流等欄目。讀者為自動電子動手術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的科研技術(shù)人員及大專院校的師生。

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