饮料包装生产线DCS控制过程及系统结构

yuyinsh

　　目前大部分饮料包装生产线上的设备基本上用PLC或其他智能I/O模块实现了计算机控制和管理，但不能实现生产线的集中监视、统一管理。随着计算机技术、网络技术、软件技术、智能化仪器仪表的发展和进步，通过计算机对生产线进行复杂和精确的控制，在此基础上对饮料包装生产线的综合控制系统，已经成为当前工业自动化发展的方向和趋势。所谓DCS，即DistributedControlSystem，集散控制系统，其核心思想是以分散的控制适应分散的过程对象，以集中的监视、操作、管理达到掌握生产线工作状况的目的。
　　本文在分析目前饮料包装生产线的控制盒管理的基础上，结合DCS自身的优势，设计了用IBM-PC机、工业PC机、PLC或其它智能I/O模块对饮料包装生产线进行综合控制和管理的B-PACK2000控制管理系统。
　　1、饮料包装生产线的计算机控制和管理过程
　　现代化的饮料包装生产线大都采用回转式布置，如图1所示。

图1   饮料包装生产线计算机控制和管理过程

　　空瓶经过封闭式全自动清洗机清洗和消毒后，通过电脑的检查，合格者进行灌装压盖工序；灌装成品经电脑侧面仪测量，合格者方能入计算机贴标、喷墨打印工序，电脑喷墨打印采用程序控制，不仅能打出不同的日期和字体图案，而且能统计装瓶数目并将有关数据报告给生产管理计算机。最后由自动装箱机装箱、封箱后送出。以上各种设备都需要根据工序的时间先后排定作业顺序和速度，并有一定的协调性。另外，整个控制管理系统还要能查明送到流水线的瓶子、瓶盖、瓶签、纸箱(盒)是否正确，并迅速处理故障。
　　2、系统结构组成
　　该系统的组成结构如图2所示。

图2  饮料包装生产线控制与管理系统B-PACK2000总体结构图

　　该系统采用了三层结构：
　　(1)上层是实现中央控制和管理的工作站以及负责生产管理、仓库管理的计算机。通过工作站可直接控制和管理整个包装流水线的所有内容；生产管理计算机负责制定生产计划、编制生产工艺、装备生产设备、采购生产原料，承担经济概算，统计和报告处理等业务，并将相关信息报给工作站，由工作站来指挥包装流水线的动作；仓库管理是与包装流水线相连的动态管理系统，它一方面接受来自工作站给计算机的仓库指令，并将仓库作业实际情况反馈给工作站，另一方面通过其监视和操作系统来控制电脑装运车，电脑推装升降机的动作。
　　(2)中层是实现单元检测、控制的四个监控站，自动清洗监控站负责实时查看生产线上的供瓶洗瓶状态以及清洗液的浓度、湿度，接受电脑空瓶检查仪发来的信息，统计不合格空瓶的数量等；灌装生产监控站可以实现灌装过程的实时监测与管理，灌装参数的实时监测、报警、灌装情况的报表生成；输瓶控制站接收来自整个生产线所设置的瓶堵塞开关状态信息，通过程序控制变频装置的动作，保持输送带与各单机速度上的同步，以实现洗瓶机、灌装压盖机、贴标机、装箱机在不同运行速度下的实时供瓶，是整线输瓶系统始终处于最佳的供瓶状态。自动装卸监控站负责调配供给纸箱的数量、检测纸箱的质量、设定纸箱规格和饮料瓶的排列方式，使饮料顺利装箱。
　　(3)下层是一系列现场I/O采集站(大多采用可编程逻辑控制器网络和显示系统)，与自动清洗机、自动灌装压盖机、自动装箱封箱机、电脑装运车和电脑堆装升降机等自动化设备相连。工程师站主要是对该包装生产线http://www.shusongjish.com系统进行离线的配置和组态。