自动化控制生产线

一、自动化控制系统简介

包括中央控制系统部分、动力柜部分、现场执行机构（如电动机、 电磁阀等），通过PLC完成控制，采用国际标准的Profibus或者TCP/IP方式进行通讯，中央控制系统通过上位机输入指令，PLC将输出指令发送到现场各设备，完成自动控制。

本系统是利用上位机及工业控制器软硬件互相组态实现生产高度自动化、智能化。可以稳定的保证生产有序、安全进行，对生产过程集中进行监测、操作与管理，全面提高生产效率、稳定产品质量及管理水平。

二、总体方案

1. 系统组态框架示意（非实物）如下图

自动化方案拓扑图

该系统分为监视层、通讯控制层、执行与数据采集层。监控层由人机界面系统组成；通讯控制层由西门子通讯总线、西门子PPI通讯和西门子PLC处理系统、标准协议及其介质、通讯线缆及转换器组成；执行与检测层分别是用来控制电机与传感器数据采集等。

本系统主要分为三部分组成：

1）、包装秤系统。

2）、造粒系统。

3）、除尘系统。

各部分功能层，自动化程序的控制下，以串口协议及PPI通讯协议作为联通，实现以下功能：

①生产工艺、生产过程显示及控制过程

生产工艺、生产过程的显示及控制，是自动化系统的基本人机功能，操作人员能够通过人机界面，直观的看到工艺进行的状态，并对设备按照工艺的要求实施监控。直观的看到设备的工作状体，并做出异常判断。

西门子控制器编程语言：标准S7编程语言 LAD－Ladder Diagram。

人机界面：KINGVIEW开发，基于VB、VC。

生产过程：根据工艺在人机界面上输入相关的控制参数（主机造粒电流设定等），系统将根据相关参数控制除尘系统，给料挤压主机等系统。

造粒主机电流控制：根据参数的设定，通过检测主机内电流的大小，来控制与改变定量加料螺旋的速度，确保造粒主机电流恒定。

②自我诊断功能

系统根据既定工艺，作好逻辑控制流程及备用控制，当某电机或工艺出现异常，系统会自动的诊断，在人机界面中做相关提醒，并执行合理的异常处理功能。

③多级管理功能

根据常规生产要求，系统设置2个管理权限层面，管理层及操作层，可以按照生产实际来启用，不同的层面，具有不同的管理权限，管理层可以实现对整体的操作处理，而操作层只能实现对系统的基本运行操作管理。可以实现配方保密。

④其他个性化附加功能

该系统具有非常好的前瞻性柔化设计功能，可以根据客户的实际生产需求，在控制系统允许的容量范围内，增加个性化需求功能，系统设置3%的拓展余量。

⑤通讯支持及拓展

S7/C7通讯对象间的通讯服务通过集成在系统中的功能块进行。可提供的通讯服务有：

带PPI的S7标准通讯。

各种接口的通用性。

编程器和个人计算机。

SIMATIC S5/S7。

工业人机界面。

第三方的编程控制器。

三、系统设计

根据工艺流程，自动化控制生产过程大致如下：

第一步：通过上位机对系统的相关参数进行设定，如造粒主机电流的设定，电流过大报警设定，自动/单机模式等等；

第二步：启动系统，如果是自动模式则可以通过上位机一键启停，可编程控制器按照工艺流程顺序启动设备，同时在启动前会先自检相关设备的马达是否有故障；如果是单机模式，则需要操作人员手动一一启动设备。

第三步：系统已进入生产阶段，上位机实时监控各设备运行状况，如电机电流，频率等等

第四步：具有相关报警功能及记录，例如成品输送机马达出现故障，则系统会及 时的发出警报通知操作人员前去处理，同时自动关闭前道设备以防止堵料等二次故障。

四、本方案的特点如下：

※实现生产过程工艺流程化、数据化管理、智能化、喂料自动调节。

※系统操作便捷、稳定，对人友好，并可促进安全生产，提高产品质量稳定性；

※生产过程实时监控，管理； ※系统节能降耗，减少人力成本及劳动强度，提高生产效率；

※保障操作及维修人员安全，稳定生产。