德維森PPC系列PLC在玻璃瓶消毒生產線中的應用

　　 隨著工業自動化控制的發展, PLC在工業設備控制中開始得到推廣應用. 現以玻璃瓶消毒生產線為例, 介紹系統配置及應用.
　　1. 工藝流程及要求
　　 玻璃瓶消毒生產線設備示意圖如圖1所示, 玻璃瓶從入口處進入, 碰到傳感器1, 啟動走帶機走帶, 帶動瓶從入口走向出口, 途經預熱區、消毒區、冷卻區, 只有進口風機、熱風機、出口風機、排風機運轉, 才能走帶. 如入口處進瓶過快, 擠壓傳感器2, 則發出信號去停止前方設備停止進瓶, 如出口不暢, 傳感器3發出信號, 停止走帶機工作. 五個風機中只要有一個停機, 就停止加熱器運行, 并報警顯示. 檢測風機不運行有傳感開關裝在風機的出口處, 風機變頻器的故障輸出點進入PLC, 走帶機及各電機的空氣開關跳閘接點也都進入PLC, 加熱器裝在爐子的中央頂部, 由熱風機向下均勻擴散加溫. 要求對不同型號大小的玻瓶進行不同溫度的設置, 能顯示各區的溫度值, 并有反應溫度的走勢曲線圖, 對于進風機、熱風機、出口風機要有能檢測其風壓的數值顯示, 以確定是否過濾網堵塞.

　　圖1 生產線設備示意圖

　　 在正常工作時, 工作下班后, 當溫度下降到100℃以下, 設備能自動關機, 如爐內還有瓶未處理完, 則啟動夜間工作, 這樣在100℃以下停機后, 還有進口風機, 出口風機工作, 以保證外部的灰塵不能進入爐內. 對于消毒時間, 由PLC采集出口處傳感器的數據, 通過速度轉化為時間, 來顯示玻璃瓶在消毒區的消毒時間, 以確保消毒的可靠性. 設備在保障下, 要求能準確顯示故障發生點及解決問題對策畫面, 并有動畫反映生產現場工作情況.
　　1. 系統配置
　　對于以上要求,選用德維森科技（深圳）有限公司的人機界面、PLC組成一個控制系統, 具體如下:
　　(1)人機界面: 真彩色10.4寸屏, 采用232口進行下載和編程, 采用RS422口和PLC通訊, 選用真彩能更好地反映現場景色, 動畫逼真、美觀.
　　(2)PLC選用ATCS PPC31系列, 該機具有256點輸入, 輸出功能, 1個RS232通信口和1個RS232/485通訊口, 是一種模塊化機型, 可靈活配置功能模塊及輸入、輸出點.
　　(3)輸入選配IDD40十六點DC輸入模塊2塊, 輸出配1個ODA40十六點繼電器輸出模塊.
　　(4)仿真輸入單元采用IAD30八路輸入模塊, 輸入三個風壓模擬量值(4mA~ 20 mA).
　　(5)溫度輸入單元采用THM10五路帶PID調節PWM輸出溫控模塊1塊, 采進三路:加熱區、消毒區、冷卻區的溫度.
　　其系統構成如圖2 所示.

　　圖 2 系統配置圖

　　1. 調試運行情況
　　 該系統最重要的是對消毒區溫度精度控制的調試, 消毒區的加熱系統采用五組電熱絲單元加熱, 其中一組為基本加熱單元, 其它四組為PID溫度調節加熱單元. 以前該生產線采用OMRON PLC.當時的情況是：生產線試運行時, 出現溫度曲線波動幅度過大(±8℃), 超過廠家要求的消毒溫度波動指針(±2℃), 實際調試時采取了兩個措施對溫度波動幅度進行控制. 措施一: 采用雙位PID溫度控制系統堵住溫度下降趨勢, 當鉑熱電阻檢測到消毒區溫度低于設定溫度1℃時, 通過雙位PID溫度控制系統使PLC將七組加熱單元全部投入運行30秒, 然后通過鉑熱電阻檢測消毒區溫度, 由溫控單元PID控制, 直到溫度達到設定值為止. 措施二: 溫度過調量的控制, 首先對消毒區溫度進行檢測, 如果溫度大于設定值, PLC將七組加熱單元全部強行切除, 并不斷檢測消毒區溫度, 根據實際情況作出實時控制. 在現場通過對控制程序的某些參數作一定的修改, 并經過反復調試, 最后溫度控制精度完全符合廠家要求. 在對系統的調試中發現, 該控制系統完全可以通過對程序作進一步的修改、調試, 達到更高的溫度控制精度.
　　 在采用PPC31后，由于我們的THM10可以單獨設定P,I,D值，因此很方便的就把溫度穩定在正負1度內。超過了工藝要求。
　　 該系統經調試后, 運行正常. 各方面性能指針均達到廠家要求.
　　 該系統應用于玻瓶消毒生產線設備上, 對消毒度控制良好, 能對各區溫度進行顯示, 并對不同玻瓶的消毒溫度進行設置. 現場故障一經發生能馬上彈出一詳細故障對策畫面, 經現場工作情況看, 滿足設計要求. 這個系統是一種智能化的專家對策系統, 增強了人機交互性, 提高設備的控制性能, 簡化了操作柜設計, 提高了設備科技含量, 在市場上很有競爭力, 有很大發展空間.