基于監(jiān)控計算機（PC）、可編程控制器(PLC)、人機界面（HMI）、智能儀表、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)DCS（分布式控制系統(tǒng)）和FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）的自動化，在國內(nèi)外的現(xiàn)代化生產(chǎn)線已廣泛應(yīng)用。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計 ：近年來全球PLC的運用行業(yè)，以最終用戶分類：汽車占23%；糧食加工占16.4%；化工占14.6%；金屬礦山占11.5%；造紙占11.3%；其他占23.2%。可見，PLC系統(tǒng)在糧食加工業(yè)的應(yīng)用很廣。
　　尤為引人注目的是PLC控制取代了繼電器控制，計算機鍵盤取代了按鈕開關(guān)，工藝流程的計算機終端動態(tài)顯示取代了模擬屏顯示，PC機與集散控制網(wǎng)絡(luò)使整個生產(chǎn)線處于計算機控制和管理下。近年來，我們選用光洋SU-6M、SZ-4M PLC產(chǎn)品和Digital公司的GP570型觸摸屏,先后設(shè)計了湖南省懷化面粉廠、湖南省裕華粉業(yè)公司、山西靳州面粉公司、湖南省天龍米業(yè)公司、湖北省沙洋鳳池米業(yè)公司等15家新建項目的全套PLC自動控制系統(tǒng)，取得圓滿成功。
　　自動監(jiān)控及管理系統(tǒng)系統(tǒng)的組成
　　自動監(jiān)控及管理系統(tǒng)由計算機、觸模屏、可編程控制器 (PLC)、檢測傳感器、電機控制中心 (MCC) 組成。系統(tǒng)采用RS-485遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)的分布測控系統(tǒng)特點，PC、觸摸屏作上位機，PLC、電子流量計、稱重模塊作下位機。主機的RS-232串口經(jīng)外插式RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器變成RS-485數(shù)字信號總線，上位機和下位機通過RS-485數(shù)字信號總線進(jìn)行串行通信，使整個生產(chǎn)線處于計算機控制和管理下。
　　控制方式
　　設(shè)計上從安全、可靠、方便、簡潔的原則出發(fā)，系統(tǒng)控制分三個層次：
　　現(xiàn)場控制：每臺設(shè)備設(shè)置機旁開關(guān)，該開關(guān)有三檔位置：
　　a、手頭控制檔：當(dāng)置于手動位置時，集控中心交出該設(shè)備控制權(quán)，操作者可在機旁直接啟動該設(shè)備。它主要用來單機設(shè)備的調(diào)試。
　　b、停止檔：當(dāng)置于停止位置時，該設(shè)備即不受集控中心控制，也不能手動啟動。它主要在設(shè)備檢修時用。
　　c、自動控制檔：當(dāng)置于自控檔時，設(shè)備由集控中心自動控制。
　　集控中心自動控制 ：該功能為系統(tǒng)的主流控制方式，生產(chǎn)過程的控制由操作員站和PLC控制系統(tǒng)自動完成。
　　在觸摸屏界面上設(shè)置有系統(tǒng)的自動—手動轉(zhuǎn)換按鈕，在手動狀態(tài)時，只要觸摸某臺設(shè)備，即可啟動該設(shè)備，該功能主要用來系統(tǒng)的調(diào)試。
　　生產(chǎn)操作界面
　　現(xiàn)場生產(chǎn)操作界面采用Proface公司的GP570 12.1英寸彩色觸摸屏，負(fù)責(zé)處理現(xiàn)場與運行操作有關(guān)的人機界面，使操作員通過觸摸屏實時了解現(xiàn)場運行狀態(tài)，各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的當(dāng)前值以及是否有故障報警發(fā)生，并可對工藝生產(chǎn)過程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。遠(yuǎn)程控制界面選擇研華工控機(PC)。觸摸屏的主要功能：
　　動態(tài)模擬顯示各段工藝流程、生產(chǎn)報表、生產(chǎn)數(shù)據(jù)；
　　每幅畫面都設(shè)置有操作按鈕，如畫面切換按鈕、生產(chǎn)過程啟/停控制按鈕、報警按鈕、緊急按鈕等；
　　事件報警：生產(chǎn)中出現(xiàn)異常情況，自動報警并用文字顯示故障類型，同時畫面自動切換至故障所在的流程畫面；
　　設(shè)備由靜態(tài)到運行，畫面模擬動畫顯示；
　　權(quán)限管理：操作員只有在開機時輸入正確的登陸密碼后，觸摸屏才能進(jìn)入運行狀態(tài)。
　　打印輸出班報表、月報表。
　　觸摸屏通過電纜連結(jié)到SZ-4M的第二通信口，通信距離為30m之內(nèi)。
　　監(jiān)控計算機
　　監(jiān)控計算機通過R232/R485適配器及雙絞線連結(jié)到SZ-4m的第一通信口，通信距離為1400m以內(nèi)，軟件采用組態(tài)王5.01。監(jiān)控計算機的功能除了觸摸屏全部功能外，還兼有工程師站的作用，它能對下位機(PLC)的程序進(jìn)行修改、配置。為了管理的需要，充分發(fā)揮電腦的資源優(yōu)勢，該系統(tǒng)在監(jiān)控計算機建立了如下兩個數(shù)據(jù)庫：
　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫：（產(chǎn)量、出品率、電量、噸谷電耗、流量）。
　　設(shè)備故障數(shù)據(jù)庫：(設(shè)備過載、溢流、失速、倉空、倉滿、故障恢復(fù)）。下位機(PLC)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備故障都實時記錄，并保存在監(jiān)控計算機的數(shù)據(jù)庫中，通過監(jiān)控計算機，可以很方便查詢某年某月某時某秒的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，故障發(fā)生的時間及恢復(fù)時間，并能生成各種生產(chǎn)報表，進(jìn)行打印輸出。
　　監(jiān)控計算機既可以遠(yuǎn)程監(jiān)控，也可作為現(xiàn)場觸摸屏的冗余設(shè)計來使用。監(jiān)控計算機可與單位的局域網(wǎng)相聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
　　PLC的配置
　　在大中型糧食加工廠，由于工藝流程復(fù)雜、設(shè)備多，為了使眾多的設(shè)備協(xié)調(diào)一致地按工藝要求自動工作，達(dá)到最佳狀態(tài)，單靠人的觀察和操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能所及。例如，對物料流量的控制、原糧及成品的料位控制、動態(tài)計量控制、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的反饋、設(shè)備的安全保護(hù)、故障的顯示報警、故障情況下設(shè)備的自動轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)等，這些要靠PLC來完成。
　　控制功能
　　工藝流程啟動：工藝流程啟動分工段進(jìn)行，各工段可單獨按工藝流程自動聯(lián)鎖啟動，也可按工段由后向前自動聯(lián)鎖啟動。各工段內(nèi)工藝流程自動聯(lián)鎖啟動，先啟動相應(yīng)的空壓機，通風(fēng)除塵系統(tǒng)，然后按物流逆向延時，逐臺啟動各工藝設(shè)備。
　　工藝流程停止：工藝流程停止有三種方式：
　　a、正常停止：首先關(guān)閉所有放料氣動門，然后按工藝順物流方向逐臺延時自動聯(lián)鎖停車，最后停止除塵設(shè)備。
　　b、故障停止：當(dāng)前端控制單元檢測到設(shè)備故障時，如過載、失速，該段的放料氣動門立即關(guān)閉防止堵塞，如果在3分鐘內(nèi)不能恢復(fù)故障，則自動停止該工段的其他設(shè)備。
　　c、緊急停止：系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時，可通過操作界面的緊急按鈕，立即停止所有運行中的設(shè)備，以保證系統(tǒng)和人員的安全。
　　料位器與工藝流程聯(lián)鎖：比重去石機、礱谷機、重力篩設(shè)備正常工作狀態(tài)需要適合的物流量配合，用料位器及氣動門的開啟實現(xiàn)這一目標(biāo)。在一局部工段中，料倉料滿（或者某一設(shè)備過載）時，該工段的放料門會立即關(guān)閉，工藝流程仍保持工作狀態(tài)，如果在3分鐘內(nèi)仍保持這種狀態(tài)，將停止該工段設(shè)備的運行。如果在3分鐘內(nèi)，料倉料滿信號取消（或者過載設(shè)備恢復(fù)正常），則放料門重新打開，設(shè)備正常運行生產(chǎn)。由于工藝各工段基本是串聯(lián)關(guān)系，所以，以上這種控制思路，在整個流程中需結(jié)合具體情況巧妙應(yīng)用。
　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集：該系統(tǒng)通過二臺HMP-22W流量計和二塊DTM864-2脈沖電度表，將信號分別送到PLC的A/D模塊和輸入模塊。然后通過編程將實時模擬量和脈沖量變?yōu)閷崟r的數(shù)字量，通過累加積分運算得到如下的生產(chǎn)數(shù)據(jù) ：物料流量(kg/h)、出品率%、班產(chǎn)量(噸)、月產(chǎn)量(噸)、班電量(kwh)、噸電耗(kwh/t)、月電量(kwh)。
　　強電控制：強電控制由四塊MCC柜、機旁開關(guān)、電纜、電纜橋架組成。低壓電器均采用施耐德產(chǎn)品，對15kwh以上設(shè)備均采用Y/△降壓啟動。
　　結(jié)束語：經(jīng)過多年實際運行證明，系統(tǒng)具有設(shè)計合理、運行可靠、界面友好、操作簡單、監(jiān)控方便、數(shù)據(jù)共享的特點。系統(tǒng)的投運，大大減輕了工人的勞動強度，提高了經(jīng)濟(jì)效益和自動化管理水平。中國糧油儀器在線 http://www.jiansheschool.com