劉宇強(qiáng) 鄭博彪

廣州珠江啤酒集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，廣東廣州 510308

酒花異構(gòu)化對(duì)提高酒花利用率具有積極的作用，目前該項(xiàng)技術(shù)在多數(shù)啤酒廠(chǎng)被廣泛的應(yīng)用，從生產(chǎn)性試驗(yàn)的結(jié)果看，利用異構(gòu)化技術(shù)，酒花添加量減少20%即能達(dá)到質(zhì)量要求，可大幅降低酒花用量，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

圖1 酒花異構(gòu)化技改圖

如圖1是酒花異構(gòu)化系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)需要增加的監(jiān)控對(duì)象有：6個(gè)氣動(dòng)閥門(mén)，一個(gè)溫度探頭，高低位音叉探頭各一個(gè)，一臺(tái)泵，一臺(tái)攪拌，一個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。整個(gè)系統(tǒng)的自控系統(tǒng)接入原有的西門(mén)子S7-300PLC網(wǎng)絡(luò)。因此，需要增加一個(gè)PLC從站，該從站的配置為：IM153-1通信模塊，DI32*DC24V數(shù)字輸入模塊，DO32*DC24V/0.5A數(shù)字輸出模塊，AI8*12bit模擬輸入模塊，AO4*12bit模擬輸出模塊。

使用WinCC上位機(jī)組態(tài)軟件按照工藝流程制作監(jiān)控畫(huà)面，制作閥門(mén)、泵等各個(gè)控制對(duì)象，為各個(gè)對(duì)象建立變量，把變量與PLC相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊地址建立連接。下面以其中一個(gè)閥門(mén)為例，介紹WinCC上位機(jī)組態(tài)軟件的組態(tài)方法。

1）在WinCC項(xiàng)目管理器中的圖形編輯器中制作監(jiān)控主畫(huà)面，加入控制對(duì)象。圖2是根據(jù)工藝流程創(chuàng)建的監(jiān)控畫(huà)面。

2）在SIMATIC Manager中，建立閥門(mén)的數(shù)據(jù)塊，并下載到PLC里，以V501閥門(mén)為例，數(shù)據(jù)塊的地址為DB51,DBW3500到DB51,DBW3548共50個(gè)字節(jié)，里面定義了閥門(mén)的手動(dòng)/自動(dòng)標(biāo)志位、模擬標(biāo)志位、開(kāi)關(guān)反饋點(diǎn)、手動(dòng)命令、自動(dòng)命令等信息。并指定輸出點(diǎn)DB51,DBX3501.4對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸出點(diǎn)用于驅(qū)動(dòng)電磁閥打開(kāi)閥門(mén)，指定反饋點(diǎn)DB51,DBX3500.7對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入點(diǎn)用于檢測(cè)閥門(mén)的狀態(tài)。建立數(shù)據(jù)塊后還需要調(diào)用開(kāi)關(guān)閥門(mén)處理功能塊FC55對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如處理閥門(mén)的報(bào)警、開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)、根據(jù)手動(dòng)/自動(dòng)命令計(jì)算輸出、計(jì)算閥門(mén)的狀態(tài)等。在這一步中要注意修改DB51前，先上傳在線(xiàn)的DB51進(jìn)行修改，再下載到PLC中，以保證DB51其他數(shù)據(jù)是最新的數(shù)據(jù)。

圖2 酒花異構(gòu)化監(jiān)控界面

3）在WinCC項(xiàng)目管理器中建立V501的變量。在本項(xiàng)目中，已經(jīng)為閥門(mén)類(lèi)變量定義了名為“VM”的結(jié)構(gòu)變量，其變量與DB塊里的變量是一一對(duì)應(yīng)的，在變量管理 → SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE→TCP/IP→NewConnection_1→BUSVM單擊右鍵，選擇新建變量，彈出變量屬性窗口，取變量名稱(chēng)為V501，數(shù)據(jù)類(lèi)型選擇VM。在WinCC中還定義了PID調(diào)節(jié)類(lèi)的PID結(jié)構(gòu)變量，模擬輸入類(lèi)的AI結(jié)構(gòu)變量，數(shù)字輸入輸出類(lèi)等幾種結(jié)構(gòu)變量，方便對(duì)同一類(lèi)型的變量進(jìn)行定義，這些變量與PLC內(nèi)各類(lèi)型的變量也是一一對(duì)應(yīng)的，其創(chuàng)建方法與閥門(mén)類(lèi)變量的創(chuàng)建方法類(lèi)似。在彈出的地址屬性窗口中指定DB塊號(hào)51，起始地址為DBB3500。

4）雙擊V501打開(kāi)對(duì)象屬性窗口，把狀態(tài)連接到變量V501.iState，這樣對(duì)象的顯示狀態(tài)就可以跟隨閥門(mén)實(shí)際開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化了。

5）在PLC程序中，在需要V501自動(dòng)開(kāi)閥的條件下輸出到DB51,DBX3051.0便可以打開(kāi)V501加熱水到酒花罐，例如下面的程序：

綜上所述，要實(shí)現(xiàn)WinCC對(duì)各類(lèi)被控對(duì)象的監(jiān)控，首先要在PLC中建立數(shù)據(jù)塊，再在畫(huà)面中創(chuàng)建被控對(duì)象，為被控對(duì)象創(chuàng)建變量，并使變量與PLC的數(shù)據(jù)塊連接，即可在WinCC操作界面中實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)被控對(duì)象的監(jiān)控。

節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本一直是我們的工作重心，此次酒花異構(gòu)化設(shè)備的順利投用將大大降低啤酒生產(chǎn)原料酒花的損耗。此套設(shè)備投入使用后充分發(fā)揮了效用，不增加操作人員負(fù)擔(dān)，設(shè)計(jì)出一套具有高度自動(dòng)化，安全可靠的控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本提供可靠的保障。

[1]劉華波.組態(tài)軟件WinCC及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]孫濤.西門(mén)子WinCC上位機(jī)組態(tài)軟件在酸再生站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電世界，2009(8).

[3]孫書(shū)芳.西門(mén)子PLC高級(jí)培訓(xùn)教程[M].2版.北京：人民郵電出版社，2011.

[4]廖常初.S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)(附盤(pán))[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[5]姚立波.組態(tài)監(jiān)控設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.