酒糟自動攤涼機PLC自控系統設計

胡乃清，雷雪梅

(四川化工職業技術學院，四川 瀘州 646000)

1 自動攤涼機工作原理及控制要求

酒糟經人工或者機械送入鏈式傳輸帶，主鏈電機通過減速器驅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，前端風機和后端風機通過傳輸帶小孔實現兩級風冷，要求攤涼機頂部的酒糟溫度處于16～18 ℃[1]，酒糟自動攤涼機結構如圖1所示。

圖1 酒糟自動攤涼機示意

2 控制方案設計

2.1 電力拖動方案

為保障系統的可靠性并簡化拖動系統，電力拖動采用獨立拖動方案。

2.2 控制方案設計

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、環境溫度、酒糟量、送風量的影響，在實際工作過程中，考慮到酒糟量的變化(由產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可調，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機和后端風機調整送風量達到溫度控制的目的。

2.3 系統選型

自控系統既有少量AI點，也有少量開關量，為保證溫度控制效果，溫度控制采用連續

閉環控制，綜合考慮系統可靠性、維護方便性、經濟性，控制系統選型上采用PLC控制系統。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觸摸屏進行監控與操作。

3 PLC自控系統設計

3.1 主電路設計

自動攤涼機主電路如圖2所示。

圖2 自動攤涼機自控系統主電路

3.2 I/O設備與內部存儲單元對照

AQ0，AQ2，AQ4中保存的信號經轉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設備和內部存儲單元對照表

3.3 程序設計

3.3.1 程序結構設計

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

圖3 急停程序

圖4 變頻電機啟停程序

圖5 子程序調用

(2)子程序。

子程序1實現PID參數設置，通過初試脈沖SM0.1調用PID參數設置子程序，既可以在PLC運行的第一個周期內賦予PID參數值，又可以在PLC運行過程中通過觸摸屏修改PID參數值[3]。

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

(3)中斷服務程序

定時中斷服務程序主要完成兩個溫度PID程序所需的數據采集與轉換、PID模塊調用、控制量的數據轉換，主鏈變頻電機速度控制信號的數據轉換。

將數據采集與數據轉換、PID運算、控制量數據轉換配置在定時中斷服務程序中，既可以實現溫度的連續控制，又可以避免配置在主程序中導致主程序周期變長的情況[4]。

4 結語

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