機(jī)械化淺圓倉(cāng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)探究

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摘要：隨著我國(guó)各大儲(chǔ)備型通用糧食存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)的不斷發(fā)展和重新建立，自動(dòng)化存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)逐漸開始充分體現(xiàn)和廣泛應(yīng)用于許多發(fā)達(dá)國(guó)家主要糧庫(kù)和倉(cāng)庫(kù)的大型調(diào)運(yùn)性儲(chǔ)備糧食存儲(chǔ)系統(tǒng)。本文主要內(nèi)容是通過一個(gè)以PLC為主要控制驅(qū)動(dòng)器源的各種機(jī)械化淺型深圓倉(cāng)自動(dòng)控制生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用軟件和其基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)各種機(jī)械化淺圓倉(cāng)的生產(chǎn)系統(tǒng)制造工藝和生產(chǎn)流程控制作了詳細(xì)的實(shí)例描述，同時(shí)也介紹完成了復(fù)雜的淺圓倉(cāng)系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用和過程自動(dòng)控制。

關(guān)鍵詞：糧食存儲(chǔ)；自動(dòng)化存儲(chǔ)；機(jī)械化

淺圓倉(cāng)的主要技術(shù)作業(yè)重點(diǎn)之一是對(duì)各類工業(yè)設(shè)備的各種運(yùn)行異常情況需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，在整個(gè)加工企業(yè)正常生產(chǎn)流程中也需要同時(shí)充分考慮涉及到各類工業(yè)設(shè)備正常工作運(yùn)行的各種安全性和性能差異化，系統(tǒng)中對(duì)各類工業(yè)設(shè)備的各種運(yùn)行異常狀態(tài)也要進(jìn)行自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)和相互之間的互相制約。通過采用PLC順序控制的開關(guān)模式可以根據(jù)開關(guān)順序?qū)χT多離散開關(guān)元件進(jìn)行順序控制，以一定的邏輯關(guān)系順序來及時(shí)完成開關(guān)順序控制動(dòng)作，同時(shí)根據(jù)一定量的順序關(guān)系，來通過采集眾多的柜門離散開關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)完成一次柜門連鎖后對(duì)防盜門的保護(hù)。使用了plc自動(dòng)控制的操作模式實(shí)時(shí)進(jìn)行并行操作，完成了實(shí)時(shí)同步糧食輸送和同時(shí)進(jìn)出各種糧食的正常操作處理流程；同時(shí)，在線上對(duì)所有相關(guān)配電裝置的正常運(yùn)行工作程序狀態(tài)運(yùn)行情況實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；少數(shù)配電裝置對(duì)于關(guān)鍵的操作程序都已經(jīng)進(jìn)行了安全可靠的自動(dòng)控制，其余關(guān)鍵部件都已經(jīng)是直接采用了完全自動(dòng)化的控制方法進(jìn)行控制；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有配電線路系統(tǒng)設(shè)備中的所有相關(guān)配電設(shè)施等所具有的工作狀態(tài)、轉(zhuǎn)矩等以及相關(guān)各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)綜合監(jiān)測(cè)分析和數(shù)據(jù)處理。

一、系統(tǒng)概述

隨著目前我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的過程控制和質(zhì)量管理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展的突飛猛進(jìn)，工業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐漸完全滲透到各行各業(yè)的機(jī)械制造和設(shè)備生產(chǎn)當(dāng)中。近年來，隨著大量的品種國(guó)家一級(jí)糧食作物儲(chǔ)備庫(kù)逐步建成。許多位于農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地方的大型機(jī)械化倉(cāng)儲(chǔ)糧庫(kù)已經(jīng)開始充分利用現(xiàn)代工業(yè)化和自動(dòng)化糧倉(cāng)控制管理技術(shù)，對(duì)農(nóng)村糧食生產(chǎn)進(jìn)行高度集約化的倉(cāng)儲(chǔ)中轉(zhuǎn)和分倉(cāng)調(diào)運(yùn)。機(jī)械化淺化的圓倉(cāng)自動(dòng)控制管理系統(tǒng)糧倉(cāng)是一個(gè)復(fù)雜的糧倉(cāng)控制管理系統(tǒng)，它可以根據(jù)作業(yè)特點(diǎn)目的需要執(zhí)行控制具有隔離啟動(dòng)開關(guān)、緊急啟動(dòng)停止控制開關(guān)、接近緊急啟動(dòng)控制開關(guān)、輸送機(jī)、提升機(jī)、開關(guān)排氣閥、除塵器等的自動(dòng)執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)在倉(cāng)區(qū)內(nèi)可以采用三種不同流程的糧倉(cāng)混合機(jī)械化生產(chǎn)，自動(dòng)化管理水平提高程度相對(duì)較高，其中的自動(dòng)化糧倉(cāng)控制管理系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)企業(yè)糧庫(kù)設(shè)備生產(chǎn)和糧倉(cāng)運(yùn)營(yíng)管理過程都具有重要指導(dǎo)意義。

二、自動(dòng)化控制系統(tǒng)

自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用新的SLC-5/05操作系統(tǒng)IFIX組態(tài)控制軟件及NB-2B等典型應(yīng)用中的工控控制軟件，對(duì)工業(yè)機(jī)械化淺化大圓倉(cāng)物料生產(chǎn)加工作業(yè)的全部各過程工控進(jìn)行了自動(dòng)控制，以便于準(zhǔn)確完成所有各項(xiàng)工控操作。SLC-5/05操作系統(tǒng)的CPU在處理復(fù)雜問題時(shí)的能力和使用I/O容量都比較高，在組態(tài)操作系統(tǒng)時(shí)，則可以表現(xiàn)得更加靈活。它指的是一種可根據(jù)不同客戶的實(shí)際需要對(duì)整個(gè)控制管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行獨(dú)立的架構(gòu)設(shè)計(jì)及其他的創(chuàng)建，內(nèi)存最大長(zhǎng)度可達(dá)64kB的獨(dú)立存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)容量，可由多種不同網(wǎng)絡(luò)類型的控制網(wǎng)絡(luò)直接對(duì)其中的一個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)施獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)連接，完成與各種分布式數(shù)字化數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)及其他各種分布式I/O之間的相互連接。PLC2控制系統(tǒng)模式框架是一種分別采用13槽及10槽的控制框架，通過連接互聯(lián)線或連接電纜向其上一點(diǎn)傳輸?shù)乃锌刂圃O(shè)備信息和整個(gè)框架進(jìn)行互聯(lián)；通過1746-IV32輸入/輸出模塊直接自動(dòng)完成現(xiàn)場(chǎng)中所有其他相關(guān)的控制設(shè)備、傳感器及其他控制開關(guān)等發(fā)送至各個(gè)輸入/輸出模塊控制終端連接處；通過1746-OW16輸出模塊終端來直接實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)上所有其他相關(guān)的控制設(shè)備和其他輸出模塊的控制終端互聯(lián)。

三、軟件設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)主要在于軟件開發(fā)和設(shè)計(jì)，其對(duì)于系統(tǒng)各個(gè)方面的性能都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。通過對(duì)系統(tǒng)RSLOGIX500編程器來編制本文中的軟件。

（一）系統(tǒng)工藝

機(jī)械化的淺倉(cāng)式圓倉(cāng)主要用途是一種廣泛用于圓倉(cāng)裝卸和存儲(chǔ)運(yùn)輸各種散谷雜糧的大型機(jī)械倉(cāng)式，接卸散糧效率最高速度可達(dá)200t/h?？刂普麄€(gè)系統(tǒng)的SLC這是一個(gè)完全受控的控制過程。機(jī)械化淺析橢圓倉(cāng)的操作流程主要包括：汽車倒倉(cāng)（翻倉(cāng)等）、汽車從庫(kù)到倉(cāng)（船舶物料運(yùn)輸裝卸）、汽車從倉(cāng)到船和輪船（船舶運(yùn)輸和物料裝載）、汽車從倉(cāng)到船和輪船（船舶運(yùn)輸和物料裝載）、汽車從倉(cāng)到船和輪船（船舶運(yùn)輸和物料裝載）五種運(yùn)輸方式。糧食傳輸中為了有效避免糧食大量堆積、糧食管道堵塞等事故的發(fā)生，流程控制方法的基本原理是：在整個(gè)程序啟動(dòng)時(shí)開始執(zhí)行的前5min就可以開始執(zhí)行除塵器，當(dāng)整個(gè)程序暫停后，可以繼續(xù)讓除塵器運(yùn)行5min。除塵器應(yīng)在流程上正常運(yùn)行和啟動(dòng)如果出現(xiàn)任何問題，則應(yīng)馬上暫時(shí)停止所有與其他設(shè)備相關(guān)系的裝置，同時(shí)立即暫停上游相關(guān)的裝置。除塵器自動(dòng)控制裝置技術(shù)的主要功能特征及其表現(xiàn)可以在：一種控制裝置可對(duì)唯一使用除塵器的汽車啟動(dòng)和電機(jī)停止兩種情況同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)控制。需要對(duì)其工作進(jìn)行空氣控制的電動(dòng)閘閥主要類型有安全開關(guān)式電動(dòng)閘閥、三通式電動(dòng)閘閥和采用有關(guān)空氣除塵控制系統(tǒng)的電動(dòng)、氣功式電動(dòng)閘閥?？刂茊?dòng)閘閥正常運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)則可以表述為：暫時(shí)啟動(dòng)或者暫時(shí)停止控制閘閥的具體運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向，可以用閘閥除塵器或閘閥上下游驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)量來進(jìn)行決定。

（二）控制作業(yè)

在整個(gè)流程中，全部的控制路徑和方式都是用唯一的一個(gè)大型裝置為主要供應(yīng)商的流程和運(yùn)作方式來確定各種流程和運(yùn)作模式的選擇，這是各種糧食傳送路徑的自定義。根據(jù)設(shè)備周圍所設(shè)置的lc箱按鈕用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行控制，此種控制方法通常用于設(shè)備的調(diào)試和檢修等。PC的操作方式分為手動(dòng)及自動(dòng)兩種，以唯一一種設(shè)備的操作模式進(jìn)行手動(dòng)控制，各個(gè)設(shè)備之間不會(huì)存在任何相互關(guān)系，對(duì)其操作流程可以自己來定義；而采用自動(dòng)化操作的方式則是根據(jù)物料輸送到糧食所需的路線，對(duì)整個(gè)糧食輸送過程中的各個(gè)路徑的相關(guān)裝置進(jìn)行了自動(dòng)化的控制。由于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的工藝流程要求，流程控制包括選擇、啟用、運(yùn)轉(zhuǎn)、停止和處理故障等主要幾個(gè)步驟。通過這主要的操作，各個(gè)設(shè)備的控制部分均包括了啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停機(jī)和處理事故等，各個(gè)設(shè)備的工況在一個(gè)自動(dòng)化控制模型中都是由相關(guān)上下游的設(shè)備來完成幾個(gè)基本操作。在生產(chǎn)工藝整個(gè)環(huán)節(jié)中，首先需要做的工作是對(duì)流程進(jìn)行選取，只有順利地完成對(duì)所需工藝進(jìn)行選取，才能依照與生產(chǎn)工藝和技術(shù)運(yùn)行密切相關(guān)的生產(chǎn)工藝裝置。流程編制程序會(huì)對(duì)所有流程中間的設(shè)備和物料進(jìn)行自動(dòng)選擇，保證了只有一種設(shè)備及其流程的選擇方式，而且把所有設(shè)備和物料流程的選擇結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳輸，到人機(jī)可以操作的接口界面，從而達(dá)到了提醒和指示工作人員的主要目的。多種大型裝置在工藝生產(chǎn)過程中起著提高、輸送谷物和糧食質(zhì)量的作用，它們主要包括提升機(jī)、皮帶機(jī)和刮板機(jī)等，以確保各種工藝生產(chǎn)過程的安全性和順利實(shí)施。流程如果每次選中某一種工藝設(shè)備都將共享有一種設(shè)備標(biāo)識(shí)，其所示的各種標(biāo)識(shí)與其他設(shè)備相關(guān)上下游工藝設(shè)備所示的各種標(biāo)識(shí)相進(jìn)行比較，選中與該設(shè)備標(biāo)識(shí)相同的一種設(shè)備與其共享同一個(gè)工藝流程。通過同時(shí)啟動(dòng)下游設(shè)備相關(guān)其他設(shè)備的自動(dòng)故障停止情況，對(duì)其他設(shè)備按照已經(jīng)完成的停止順序繼續(xù)開始停止啟動(dòng)，通過同時(shí)停止上游設(shè)備相關(guān)其他設(shè)備的自動(dòng)故障停止情況對(duì)其他設(shè)備按照已經(jīng)完成的停止順序繼續(xù)開始啟動(dòng)停止，而且通過下游設(shè)備相關(guān)其他設(shè)備的自動(dòng)故障停止情況對(duì)本身的上游設(shè)備和同工作流程中上游設(shè)備相關(guān)的其他設(shè)備也同時(shí)進(jìn)行了自動(dòng)停止。

四、結(jié)語(yǔ)

廣東糧食儲(chǔ)備管理集團(tuán)公司直屬企業(yè)湛江公司深度農(nóng)業(yè)機(jī)械化淺度大圓倉(cāng)加工控制系統(tǒng)自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司主要業(yè)務(wù)致力于通過集合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、控制、圖形信息顯示及平板電腦等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中小企業(yè)食品生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化管理及加工控制系統(tǒng)自動(dòng)化。實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的管理數(shù)字化、實(shí)時(shí)信息處理應(yīng)用和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集主要可以歸功于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理功能的強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程管理、控制和數(shù)據(jù)監(jiān)視的高度集中自動(dòng)化，管理的各個(gè)層次也由此變成了一個(gè)更為系統(tǒng)的整體。通過在現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)使用中所需要進(jìn)行的質(zhì)量檢驗(yàn)，獲知其公司產(chǎn)品是否具有較為穩(wěn)定的生產(chǎn)運(yùn)行管理性能，同時(shí)根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品生產(chǎn)使用情況還希望可以對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行方便、快速的升級(jí)擴(kuò)充。只需將應(yīng)用程序的工作流程略微重新修改一下，就已經(jīng)能夠同時(shí)讓不同的技術(shù)要求都能夠得以充分滿足。

參考文獻(xiàn)：

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［2］于衡.科學(xué)研判“十四五”新形勢(shì)新任務(wù)牢牢把住遼寧糧儲(chǔ)改革發(fā)展主動(dòng)權(quán)［N］.糧油市場(chǎng)報(bào)，2021-02-02（B04）.

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作者:王磊 丁晶 董麗麗 單位:曹妃甸職業(yè)技術(shù)學(xué)院 唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院