CIP系统的PLC控制系统设计的论文口☆口

  CIP系统的PLC控制系统设计的论文摘 要:介绍了乳品饮料行业全自动cip系统的设计☆☆□☆,控制系统由pl口c控制器□☆□☆、触摸屏☆☆☆☆☆、及各种自动化仪表构成☆☆□☆☆,可以完口成对设备管道清洗的自动控制☆□☆□□、工艺参数的修改和工艺过程的口监控□□□□。 关键词:cip系统;plc;控制;触摸屏口 就地清洗(clean in pl口ace)☆☆□,简称cip☆□□,口☆口口☆口是用水和清口洗液对设备管道在原位进行循环冲洗☆□□,而无需拆开设备的一种清洗技术□□☆□☆。随着近几年乳品饮料行业的高速发展☆☆□,生产线自动化程度不断提高□☆□,对设备的要求越来越高□□☆☆□,相对于传统的手动☆☆□□☆、半自动口cip系统相比□☆☆□,基于p口lc控制的全自动cip系统以其高效☆□□、清洗质量可靠等特点逐渐被越来越多的厂家所认识和接受☆☆□☆□,大有取代旧式手动cip系统之势☆□☆。本文对基于plc控制的全自动cip系统的基本设计进行了阐述□□☆☆☆。 1 cip系统介绍 该系统口由水缸□☆☆、酸缸☆□☆□□、碱缸☆□☆□□、平衡管☆□☆□、板式口换热口器□□☆☆□、清洗泵及控制系统等组成☆□□☆□。为了简便起见☆□☆□☆,现以单路清洗系口统为例进行介绍☆□□☆,每个缸内都装有浮球液位开关☆☆□□☆,用于罐体液口位的在线自控;平衡管内装有液位开关□☆☆☆,用于口控制运行过程的补充用水;回流管路上装有浓度传感器□☆□,用于酸口碱清洗液的自动调配□☆□☆□、在线检测以及控制酸口碱液的回收;换热器出口及回流管路上装有温度传感器口用于在线检测温度☆□☆☆□,然后通过蒸汽调节阀v110控制清洗温度达到设定要求;在换向板上口装有接口近开关☆□☆,用于防止设备被误操口作清洗□□☆。 该系统可以完成碱清洗□□☆、酸清洗□□□、酸碱清洗☆☆☆□☆、消毒口口四项清洗口工艺□☆☆☆。典型的口口酸口碱清洗流程一般包括:冲水☆□□、碱循环□☆□☆、碱回收☆☆☆☆、冲水☆☆□□、酸循环☆□□、酸回收☆□☆□☆、最后冲洗□☆☆。wWw.11665.cOM在上述口自动流口程口中□☆□☆,每一步骤又有不同的时间☆☆□□☆、温度要求□☆□☆☆,用户可以根据自身清洗要求进行设定☆☆☆。其他三项清洗工艺流程也基本大同小异☆☆□□☆,只是为满足清洗的特定要求☆☆□,简化了某些步骤☆☆□□☆。 2 控制系统硬件构成 根据系统控制要求☆□□,考虑系统先进性☆□☆□□、可靠性以及以后扩展系统的要求☆□☆□,选用siemens s7-300系列plc□□☆,该系列控制器功能强大☆□□,性能稳定□☆☆□。硬件配置如下:(1)电源模块:ps307/5a; (2)中央处理模块:cpu315-2dp(可满足以后利用profibus-dp总线远程监控要求);(3)数字量输入口模块:sm321 di 32×24v;(4)数字量输入模块:sm321 di 16×24v;(5)数字量输出模口块:sm322 do 32×24v/0.5a;(6)模拟量输入口模块:sm331 ai8×12bit;(7)模口拟量输出模口块:sm332 ao 2×12b口it;(8)触摸屏: tp270-10

  3 系统软件设计 (1)系统通讯☆☆☆。s7-300 plc自带mpi接口☆□□☆☆,mpi 允许主-主通讯☆☆☆□,主-从通讯□☆□□☆,无需其他通讯模板☆☆□,本系统触摸屏(hmi)与plc之间要求相互之间有信息交流□□□□,所以采用mpi协议通讯□□☆□,通讯速率为187.5kb口ps☆☆□。 (2)p口lc程序设计☆☆□。采用基于windows环境的simatic manager-step7 v5.2+sp1编口程软件进编程☆☆☆☆。系统操作分手动□☆☆□☆、自动两种方式☆□□☆。手动方式主要为了系统调试和检修时使用☆☆☆☆□,或者有自动化仪表失灵口时应急使用□☆□□。自动方式则根据输入要求自动完成整个清洗过程□☆□□☆。自动操口作连口联锁条件多□□☆□□,控制参数包括温度□☆□、液位□☆□、浓度☆☆☆、流量口等都需口要根据加工顺口序段口口不断口口口改变☆□☆□□,控制程序为典型的时间顺序控制程序□☆□。 根据系统控制特点采口用模块化结构编程☆□☆,这种编程方法结构简单□□☆、清晰□☆☆□☆、可读性强☆☆☆□□,便于程序编程和调试□□□□☆。整个cip程序由主程序口和七个子程序组成☆☆☆□。主程口序主口要完成系统初始化☆□☆□,执行各事件中断处理程序及根据系统功能调用子程序□□☆。对子程序的调用在各控制段调用相应的控制参数□□☆□,控制口子程序的运行□☆□。 子程序:①清洗液调配程序☆□□,根据输入请求自动启动气口口动隔膜泵及口相关阀门☆□☆☆☆,抽取口适量浓酸□□□、浓碱配置酸碱溶液达到要求浓度;②碱清口洗程序☆□□☆☆,根据碱清洗的工艺流程□☆☆□□,结合时间☆□☆□□、温度☆☆□☆☆、浓度☆□☆□、流量等口口口参数要求□☆☆□,按时口序控制相口关电磁阀☆☆☆、继电口器的动作□□□☆,控制系统按步骤自动运行□☆☆☆□。子程序;③完全口清洗程序☆☆☆,根据酸碱清洗的工艺流程☆□□☆☆,结合时间□☆□☆☆、温度☆☆☆□□、浓度□☆□☆☆、流量等参口数要求□☆□□☆,控制系统按步骤自动运行□☆☆。子程序;④消毒口程口序□☆☆□□,根据消毒的工艺流程□☆□□,结合时间☆☆□☆、温度□□☆□、流量等口参数口要求☆□□☆,控制系统自动运行□□☆□。子程序;⑤温度控口制程口序□☆☆☆□,温度控制是系统控制的重点☆□□,对温度的控制采用控制蒸汽调节阀开度的方法来实现☆☆□☆☆,温度信号为4-20ma的电流信号☆☆□□,通过a口/d☆☆□□、d/口a转换☆☆□□□,采用pid控制☆□☆☆。在s7-300中集成口了pi口d功能☆☆□□☆,通过设置pid算法的回路参数表□□☆□□,很容易实现口过程量的闭环控制□□☆。子程序;⑥参数设定程序□☆□□,对温度☆□□、浓度□□☆☆、时间等口参数□☆□,通过编程使其可以口根据工艺的需要在触摸屏上进行修改☆☆□□□,使用方便灵活□□□☆,pid参数同样也可在触摸屏上设定□□□☆,以方便调试□☆☆□。子程序;⑦故障报警程序☆□☆□☆,对检测到的超出设定范围的参数□☆☆□,或者马达过载☆□☆☆、压缩空气低压等异常现象□□□☆,通过触摸屏提示和闪光口灯报警☆□□,对比较严重的报警☆☆□,会暂停程序口运行☆☆□,直到故障排除方可继续运行□□☆☆☆。 (3)触摸屏画面设计☆□□。采用 simatic protool/pr0 v6.0 sp2软件进行组态☆□☆,画面由主菜单□☆□☆☆、子菜单☆□□☆、下一级菜单口组口成□□☆,各子画口面可由“主菜单”画面切入☆☆☆□□。通过口触摸屏组态口设计可以口达到以下功能:系统操作☆☆☆□☆、系统运行状态监控□☆□、工艺参数适时显示☆☆☆,故障报警信息及故障诊断记录显示☆□□、工艺参数历史数据查询□□□、工艺参数设定☆□☆☆,参数设定采用口令保护☆□☆☆,只有持有口口令的相关人员才能进入此画面□□□。cip系统的控制□☆□□□,由于p口lc和hmi的引入□☆□□☆,其自动化程度显著提高□☆☆□□,系统性能更加稳定☆☆□□☆、口☆口口☆口操作更加简单□☆☆□。全自动cip清洗系统的口投入使口用可以降低生产过程中的清洗成本□☆☆□,保证清洗的彻底和安全□☆☆☆□,现已得到越 来越多乳品饮料厂家的青睐□□☆☆,经济口效益显而易见☆□☆☆□。口☆口口☆口 参考文献 [1]simatic hmi pro tool/pro course st-bproprs simens ag 口2002. [2]郭成宇.现代乳品工程技术[m].北京:化学工业出版社□□□□,2004.

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