引言

    在精細化工生產(chǎn)工藝中，自動(dòng)配料系統是一道非常重要的工序，它由前、后配料兩個(gè)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(jīng)老化、暫存后被高壓泵打人噴粉塔內，由熱風(fēng)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(chēng)重、配比。后配料系統將前配料系統形成的基粉通過(guò)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(shí)現了對輸送物料流量的計量。自動(dòng)配料系統采用DCS集散控制方式，選用西門(mén)子S7—300 PLC構成數據采集控制系統，模塊化設計，經(jīng)濟實(shí)用。人機界面監控軟件采用國內工控領(lǐng)域頭牌組態(tài)軟件“組態(tài)王”，具有開(kāi)放性好、便于用戶(hù)維護和二次開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)。系統所有過(guò)程控制數據及設備運行狀態(tài)可集中管理、實(shí)時(shí)記錄，隨時(shí)打印和查閱。

    1 監控系統的結構與功能

     自動(dòng)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(dòng)配料監控系統由兩臺計算機作為整個(gè)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(guò)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(guò)程監控。主站直接同西門(mén)子S7—300 PLC系統、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(chǎng)采用密封型接線(xiàn)盒，防塵、防潮，可確保信號傳輸可靠。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(xiàn)與中控室實(shí)現通信，既可獨立控制，又可實(shí)現PLC聯(lián)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(wú)觸點(diǎn)、抗干擾、抗粉塵、耐潮濕的特點(diǎn)。料倉倉位采用重錘式料位計，可實(shí)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(guò)壓力變送器實(shí)時(shí)檢測管道壓力，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(tài)監控、數據輸入、信息存儲等各種有關(guān)操作的功能畫(huà)面。系統可實(shí)現實(shí)時(shí)過(guò)程數據監視、模擬顯示工藝流程、實(shí)時(shí)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(guò)程事件報警及手動(dòng)與自動(dòng)控制切換。監控系統中現場(chǎng)控制儀表實(shí)時(shí)顯示流量、載荷、累計值、溫度等。溫度指示通過(guò)現場(chǎng)溫度顯示儀表、壓力指示通過(guò)現場(chǎng)壓力顯示儀表及電機的電流經(jīng)現場(chǎng)顯示儀表遠傳至中控室集中顯示。變頻器調節配備自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，與主控計算機通訊。

    2 監控系統控制過(guò)程

    2．1 前配料監控系統的控制過(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臺稱(chēng)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(shí)時(shí)數據。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)重控制儀表就按設定好的配方打開(kāi)10臺秤的稱(chēng)料閥。如果系統檢測到某臺秤配料閥未關(guān)，會(huì )發(fā)生報警并進(jìn)入暫停狀態(tài)。每臺秤根據稱(chēng)料快慢設有提前量，當控制儀表檢測到秤稱(chēng)料重量達到設定值時(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到設定的目標值。

    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配方在人機界面上人為沒(méi)定。

     2．2 后配料監控系統的控制過(guò)程

    后配料控制以基粉秤的流量檢測為基礎?？刂浦鳈C通過(guò)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