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技術(shù)頻道

臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品在干燥制粒(制藥)設(shè)備上的應(yīng)用

 1干燥制粒(制藥)設(shè)備基本原理

  人工把物料加入容器,然后PLC控制電磁閥把容器密封。啟動(dòng)風(fēng)機(jī)往容器內(nèi)鼓風(fēng)(即進(jìn)風(fēng)),進(jìn)風(fēng)需要經(jīng)過(guò)加熱及過(guò)濾。進(jìn)風(fēng)將物料吹起呈沸騰狀。物料沸騰后需要通過(guò)噴槍往物料上噴漿料(即噴霧)。噴霧完成后繼續(xù)進(jìn)風(fēng)將物料吹干即可。

  2控制系統(tǒng)要求

 ?。?)控制電磁閥按邏輯動(dòng)作;

 ?。?)控制加熱器,精確控制進(jìn)風(fēng)溫度;

 ?。?)采集傳感器信號(hào)并保存、打?。?/FONT>

 ?。?)存儲(chǔ)設(shè)置參數(shù);

  (5)控制風(fēng)機(jī)頻率和噴液電機(jī)的頻率。

  控制系統(tǒng)方案如圖1所示。

  圖1控制系統(tǒng)方案

  其中,觸摸屏、PLC、變頻器都采用臺(tái)達(dá)產(chǎn)品。模擬量模塊主要采用04AD和04DA模塊,溫度模塊主要采用04PT、04TC、DTC1000。打印機(jī)為選配,主要采用EPSON的ME2或者或煒煌微打。

3解決方案

  控制電磁閥按邏輯動(dòng)作。這個(gè)是PLC的基本功能,采用臺(tái)達(dá)ES2及EHPLC均能滿足要求,而且控制可靠。PLC輸出點(diǎn)控制繼電器,再由繼電器控制電磁閥,這樣就解決了由于接線錯(cuò)誤,造成PLC輸出點(diǎn)損壞的問(wèn)題,而且設(shè)備出現(xiàn)動(dòng)作故障后,方便客戶更簡(jiǎn)單的判斷故障原因及解決故障。比如說(shuō),某個(gè)電磁閥不動(dòng)作,只需要看對(duì)應(yīng)的繼電器燈是否亮,其觸點(diǎn)是否接通。如果繼電器正常,就是電磁閥的問(wèn)題。得出結(jié)論后由用戶自行更換即可。避免設(shè)備廠家派人過(guò)去解決,節(jié)約了成本。采用臺(tái)達(dá)觸摸屏,可以提示操作者按步驟操作,在沒(méi)有滿足條件的情況下,禁止操作者進(jìn)行某些操作,保證了操作者的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全??梢园褎?dòng)作過(guò)程以動(dòng)畫(huà)的形式顯示出來(lái),方便客戶理解設(shè)備的原理,觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況。利用報(bào)警功能,方便客戶維修。

  控制加熱器,精確控制進(jìn)風(fēng)溫度。一般要求進(jìn)風(fēng)溫度控制在±0.5℃以內(nèi)。一般加熱方式有2種:電加熱和蒸汽加熱。這兩種加熱器的原理都是控制加熱器的溫度,從而影響加熱器與空氣的熱交換達(dá)到控制進(jìn)風(fēng)溫度的目的。電加熱根據(jù)加熱功率大小分別采用固態(tài)繼電器和可控硅移相觸發(fā)2種方式。蒸汽加熱采用比例閥控制進(jìn)入加熱器的蒸汽量,進(jìn)而控制加熱器溫度。

  固態(tài)繼電器加熱(電加熱)主要應(yīng)用于小型設(shè)備,這種設(shè)備用于制藥廠家摸索工藝。溫度控制精度越高越好。這種情況我們一般采用臺(tái)達(dá)DTC1000V溫度控制模塊。該模塊測(cè)溫準(zhǔn)確,可以接熱電阻及熱電偶等多種不同類型傳感器,其輸出的12V脈沖可以直接控制固態(tài)繼電器,簡(jiǎn)化了電路。PLC通過(guò)RS485讀取模塊的測(cè)量值,寫(xiě)入溫度控制的目標(biāo)值,根據(jù)需要啟動(dòng)模塊的自整定功能(AT)。使用該模塊后,試機(jī)時(shí)只需要進(jìn)行一次自整定,完全可以不用手動(dòng)修改PID參數(shù)就可以達(dá)到很好的控制效果,實(shí)際溫度可以控制在設(shè)定溫度的±0.1℃以內(nèi)。

  可控硅移相觸發(fā)方式(電加熱)和蒸汽加熱方式一般用在大設(shè)備上,這種設(shè)備大批量生產(chǎn)。二者都需要用0~10V或者4~20mA的模擬量信號(hào)控制。這種情況我們一般采用臺(tái)達(dá)04PT或者04TC模塊測(cè)量溫度,配合PLC的模糊溫度控制功能(FTC指令),通過(guò)04DA模塊輸出模擬量信號(hào)進(jìn)行加熱控制。FTC指令主要有2個(gè)參數(shù),控制周期和加熱環(huán)境選擇,這2個(gè)參數(shù)都在觸摸屏上列出供用戶更改,如下圖2所示。用戶根據(jù)加熱器功率不同,選擇合適的控制周期和加熱環(huán)境,可以讓實(shí)際溫度控制在設(shè)定溫度的±0.3℃以內(nèi)。

圖2柱狀圖顯示當(dāng)前FTC指令的輸出值,方便技術(shù)人員調(diào)試。

  采集傳感器信號(hào)并保存、打印。在生產(chǎn)過(guò)程中需要采集進(jìn)風(fēng)的風(fēng)量,容器內(nèi)的負(fù)壓值等信號(hào)。這些信號(hào)由傳感器變成4~20mA的模擬量信號(hào)輸出到04AD模塊上,PLC讀取04AD的轉(zhuǎn)換值并計(jì)算后在觸摸屏上顯示。利用觸摸屏的歷史緩沖區(qū)功能,可以定時(shí)把這些信號(hào)存儲(chǔ)在觸摸上。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量根據(jù)不同型號(hào)的觸摸屏略有不同,如果需要大量存儲(chǔ)數(shù)據(jù),可以插入U(xiǎn)盤,把數(shù)據(jù)存入U(xiǎn)盤。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到觸摸屏上以后,可以用歷史趨勢(shì)圖做成曲線,或者用歷史數(shù)值數(shù)據(jù)表顯示在觸摸屏上,可以復(fù)制到U盤上(CSV格式),然后在計(jì)算機(jī)上編輯。這些只需要在觸摸屏上作個(gè)元件就可以完成,非常方便。還可以用宏指令GETHISTORY配合觸摸屏的打印功能打印出來(lái)。如圖3所示。

  圖3用戶選擇打印起始記錄和打印結(jié)束記錄后,會(huì)顯示出起始記錄和結(jié)束記錄的時(shí)間及數(shù)據(jù),還可以顯示出當(dāng)時(shí)的參數(shù)值(SETPARAMETERS部分)。按“打印按鈕”開(kāi)始打印。打印的格式可以自己設(shè)計(jì),例如加入自己公司的LOGO、必要的提示信息等。

  在存儲(chǔ)設(shè)置參數(shù)方面,使用觸摸屏的配方功能可以很方便地實(shí)現(xiàn)。只需要改變RCPNO的值就可以選擇對(duì)應(yīng)的配方,使用BMOV宏指令可以把配方傳到PLC里或者把PLC的值傳到配方里。

  在控制風(fēng)機(jī)頻率和噴液電機(jī)的頻率方面,風(fēng)機(jī)使用臺(tái)達(dá)VFD-F系列變頻器,噴液電機(jī)一般采用VFD-M系列變頻器。臺(tái)達(dá)變頻器都帶有RS485通訊口,可以很方便的和PLC連接,PLC使用MODWR、MODRD指令和變頻器通訊,可以在觸摸屏上修改變頻器頻率,顯示變頻器工作狀態(tài)并控制變頻器的啟停,不需要額外增加元件。臺(tái)達(dá)變頻器的可靠性,大大減少設(shè)備廠家的售后服務(wù)成本。

  4總結(jié)

  在干燥制粒(制藥)設(shè)備上使用臺(tái)達(dá)的觸摸屏、PLC、變頻器可以滿足該類型設(shè)備的控制要求,而且線路簡(jiǎn)單、集成度很高、使用方便、故障率低、節(jié)約成本。

  現(xiàn)在的工廠自動(dòng)化程度越來(lái)越高,需要把工廠里不同的設(shè)備集中起來(lái)進(jìn)行監(jiān)控和控制,對(duì)設(shè)備廠家提出了更多的要求,要求廠家提供的設(shè)備能接入工廠現(xiàn)有的控制系統(tǒng)。在這方面,臺(tái)達(dá)提供了串口的MODBUS、以太網(wǎng)的MODBUS解決方案以及CANOPEN總線的解決方案。目前已經(jīng)有很多廠家在采用串口的MODBUS將臺(tái)達(dá)觸摸屏連接到上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上。臺(tái)達(dá)提供的解決方案,將幫助更多的設(shè)備廠家方便地將設(shè)備融入到集中控制系統(tǒng)中。


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