胡乃清，雷雪梅

(四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 瀘州 646000)

1 自動攤涼機工作原理及控制要求

酒糟經(jīng)人工或者機械送入鏈?zhǔn)絺鬏攷?，主鏈電機通過減速器驅(qū)動傳輸帶自下而上運動，帶動酒糟從攤涼機底部向頂部運動。在酒糟的傳輸過程中，前端風(fēng)機和后端風(fēng)機通過傳輸帶小孔實現(xiàn)兩級風(fēng)冷，要求攤涼機頂部的酒糟溫度處于16～18 ℃[1]，酒糟自動攤涼機結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 酒糟自動攤涼機示意

2 控制方案設(shè)計

2.1 電力拖動方案

為保障系統(tǒng)的可靠性并簡化拖動系統(tǒng)，電力拖動采用獨立拖動方案。

2.2 控制方案設(shè)計

2.2.1 傳輸帶速度控制

酒糟最終溫度主要受傳送帶傳輸速度、環(huán)境溫度、酒糟量、送風(fēng)量的影響，在實際工作過程中，考慮到酒糟量的變化(由產(chǎn)量與勞動效率帶來的波動)，為保證溫度可控，故允許傳輸帶運行速度在一定范圍內(nèi)可調(diào)，故傳輸帶電動機采用變頻電機。加藥量隨酒糟量比例變化，故加藥電機和主鏈電機采用同一變頻器控制轉(zhuǎn)速，待主鏈電動機啟動后延時啟動加藥電機。變頻器輸入信號由觸摸屏面板給定。

2.2.2 溫度控制

為保證溫度控制效果，采用兩個獨立的溫度單閉環(huán)控制。在傳輸帶上方安裝兩個熱電阻測溫，在傳輸帶下方安裝前端風(fēng)機和后端風(fēng)機調(diào)整送風(fēng)量達(dá)到溫度控制的目的。

2.3 系統(tǒng)選型

自控系統(tǒng)既有少量AI點，也有少量開關(guān)量，為保證溫度控制效果，溫度控制采用連續(xù)

閉環(huán)控制，綜合考慮系統(tǒng)可靠性、維護方便性、經(jīng)濟性，控制系統(tǒng)選型上采用PLC控制系統(tǒng)。PLC選用西門子S7—S200下列PLC，變頻器采選用三菱FR—A700下列變頻器，采用MCGS觸摸屏進行監(jiān)控與操作。

3 PLC自控系統(tǒng)設(shè)計

3.1 主電路設(shè)計

自動攤涼機主電路如圖2所示。

圖2 自動攤涼機自控系統(tǒng)主電路

3.2 I/O設(shè)備與內(nèi)部存儲單元對照

AQ0，AQ2，AQ4中保存的信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后送入變頻器的電流輸入端，中間繼電器KA常開觸點接入變頻器的STF端，用于啟動變頻電機[2]，如表1所示。

表1 自動攤涼機I/O設(shè)備和內(nèi)部存儲單元對照表

3.3 程序設(shè)計

3.3.1 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)主程序(每個周期都要運行的程序)包括：系統(tǒng)急停程序、變頻器啟停程序、子程序調(diào)用，如圖3—5所示。

圖3 急停程序

圖4 變頻電機啟停程序

圖5 子程序調(diào)用

(2)子程序。

子程序1實現(xiàn)PID參數(shù)設(shè)置，通過初試脈沖SM0.1調(diào)用PID參數(shù)設(shè)置子程序，既可以在PLC運行的第一個周期內(nèi)賦予PID參數(shù)值，又可以在PLC運行過程中通過觸摸屏修改PID參數(shù)值[3]。

子程序2為中斷設(shè)置程序，包括中斷類型(定時中斷)及事件號、開中斷、定時中斷周期。

(3)中斷服務(wù)程序

定時中斷服務(wù)程序主要完成兩個溫度PID程序所需的數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換、PID模塊調(diào)用、控制量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，主鏈變頻電機速度控制信號的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

將數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、PID運算、控制量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換配置在定時中斷服務(wù)程序中，既可以實現(xiàn)溫度的連續(xù)控制，又可以避免配置在主程序中導(dǎo)致主程序周期變長的情況[4]。

4 結(jié)語

酒糟自動攤涼機的設(shè)計可以降低勞動強度、減少勞動成本、提高生產(chǎn)效率。采用PLC控制系統(tǒng)即可實現(xiàn)邏輯控制、又可以實現(xiàn)連續(xù)控制。通過建立觸摸屏與PLC之間的通信，可方便地完成操作與監(jiān)控，在參數(shù)顯示過程中，既可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，也可以觀察溫度的歷史趨勢曲線。此外，PLC、觸摸屏、變頻器等設(shè)備還具有很高的可靠性且成本較低。因此，用PLC自控系統(tǒng)實現(xiàn)的自動攤涼機具有較強的推廣價值，可廣泛應(yīng)用于白酒生產(chǎn)。