控制方案設(shè)計(jì)范本

1、×××啤酒有限公司發(fā)酵自控設(shè)計(jì)方案×××自動(dòng)化有限公司二七年五月技術(shù)方案綱要第一部分 總體設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)組成二、PLC控制系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)四、通訊五、軟件系統(tǒng)六、用戶軟件第二部分 控制方案一、三十二六個(gè)發(fā)酵罐控制二、七個(gè)清酒罐控制三、1個(gè)脫氧水罐控制四、罐區(qū)CIP控制五、冷媒總管溫度、壓力檢測(cè)六、后CIP控制七、過濾管線第三部分 軟件界面部分發(fā)酵技術(shù)方案說明第一部分 總體設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)組成：1、1 系統(tǒng)示意圖（見附圖1）：1、2 控制室內(nèi)設(shè)備：l 計(jì)算機(jī)操作臺(tái) 2臺(tái)l 工業(yè)控制機(jī) 2臺(tái)l 打印機(jī) 1臺(tái)l 計(jì)算機(jī)椅 2只l UPS后備電源

2、 2臺(tái)1、3 配電室內(nèi)設(shè)備：l 配電柜5臺(tái)，其中1臺(tái)為總電源柜。1、4 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備：l 現(xiàn)場(chǎng)PLC子站柜 7臺(tái)l 溫度傳感器l 接近開關(guān)l 調(diào)節(jié)閥l 流量計(jì) 4臺(tái)l 壓力變送器l 液位變送器l 氣動(dòng)碟閥l 變頻器 4臺(tái)l 其它元件二、PLC控制系統(tǒng)：2、1 CPU：型號(hào)：6ES7414-2XK04-0AB0,西門子公司 1臺(tái)。簡(jiǎn)述：采用西門子的S7系列PLC可編程序控制器，是國內(nèi)絕大多數(shù)啤酒生產(chǎn)商的選擇，事實(shí)證明這種PLC具有很高的可靠性和性能價(jià)格比。2、2 ET200M 分布式I/O：從站數(shù)量：根據(jù)控制點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定7個(gè)ET200M從站。位置：PLC控制柜內(nèi)。2、3 PLC子站柜：高：18

3、00mm，寬：800mm，厚：400mm，顏色：不銹鋼。數(shù)量：6臺(tái)， 分放在發(fā)酵罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)?shù)奈恢谩?、4 模擬量輸入模塊， 西門子公司：型號(hào)：6ES7 331-1KF01-0AB0 8路，13位精度。數(shù)量：21塊。簡(jiǎn)述：該模塊價(jià)格適中，精度高，適應(yīng)性強(qiáng)，可以直接組態(tài)成電阻信號(hào)、電流信號(hào)等多種形式的輸入方式。2、5 模擬量輸出模塊， 西門子公司：型號(hào)：6ES7332-5HD01-0AB0，8路，4-20mA輸出信號(hào)。數(shù)量：2塊。2、6 數(shù)字量輸入模塊， 西門子公司：型號(hào)：6ES7321-1BL00-0AA0，32路，DC24V輸入信號(hào)。數(shù)量：13塊。2、7 數(shù)字量輸出模塊， 西門子公司：型號(hào)：

4、6ES7322-1BL00-0AA0，32路，DC24V輸出信號(hào)。數(shù)量：10塊。2、7 ET200M接口模塊， 西門子公司：型號(hào)：6ES7153-1AA03-0XB0。數(shù)量：7塊。三、 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：3、1 工控機(jī)：型號(hào)：P4 2.8G/120G/1G， 研祥公司。配置：速度：2.8G,硬盤120G，內(nèi)存：1G。操作系統(tǒng)：WINDOWS2000 SP33、2 顯示器：型號(hào)：19”液晶彩顯 PHILIPS公司。3、3 打印機(jī)：型號(hào)：EPSON ME1。3、4 UPS不間斷電源：型號(hào)：1000VA 后備式 山特公司。四、通訊：4、1 PROFIBUS總線。用作PLC主站與從站之間的通訊。4、2 MP

5、I總線。用作PLC主站與上位機(jī)之間的通訊。4、3通訊設(shè)備：設(shè)備：6GK1 561-1AA00/CP5611網(wǎng)卡，簡(jiǎn)述：通過5611網(wǎng)卡與如下設(shè)備通訊：l 上位機(jī)與下位機(jī)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；l 上料、濕粉碎機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊五、 軟件系統(tǒng)：5、1 PLC程序開發(fā)工具軟件：版本：STEP7 V5.3 西門子公司。簡(jiǎn)述：使用西門子的PLC硬件，使用西門子公司的開發(fā)軟件，有很好的兼容性。5、2 界面開發(fā)軟件：版本：WINCC 6.0版。六、用戶軟件：簡(jiǎn)述：用戶軟件是我公司在西門子STEP 7軟件平臺(tái)上，開發(fā)的應(yīng)用軟件，也就是發(fā)酵過程控制程序。我公司編制的發(fā)酵控制程序是在解剖了哈夫曼發(fā)酵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)

6、研制的。具有以下功能。n 控制溫度全程自動(dòng)化。除有特殊要求外，不加人工干預(yù)。n 具有自診斷功能。n 完善的手、自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。可以在界面上進(jìn)行軟手動(dòng)操作。n 故障報(bào)警和處理功能。報(bào)警分三級(jí)，提示性報(bào)警，警告性報(bào)警，危險(xiǎn)性報(bào)警。n 防止誤操作體系。n 自動(dòng)程序界面可以顯示工藝步驟所需要的參數(shù)。n 可以集中顯示各個(gè)工藝部分的進(jìn)程、參數(shù)的變化。n 歷史數(shù)據(jù)的存貯功能，所存貯的數(shù)據(jù)可以通過歷史趨勢(shì)曲線來顯示，也可以通過報(bào)表來顯示和查詢。歷史數(shù)據(jù)可以存貯12個(gè)月。n 歷史曲線的查詢可以選擇、設(shè)置時(shí)間段、翻頁、放大等操作。n 三級(jí)授權(quán)管理，分為操作員級(jí)，工藝員級(jí)、工程師級(jí)?？梢酝ㄟ^不同的授權(quán)進(jìn)行不同等級(jí)的操

7、作。n 配方管理，用戶可以通過配方管理，改變工藝參數(shù)，配方數(shù)據(jù)要由有授權(quán)的人才可心修改。配方所存工藝套數(shù)由甲方確定。n 采用模糊智能算法的占空比控制閥門開啟時(shí)間，具有防止凍罐功能，半罐酒識(shí)別功能。不會(huì)造成連續(xù)的溫度急劇下降。n 占空比的周期與脈寬可以設(shè)置到最合理的數(shù)值，保證控溫的要求同時(shí)能有合理的閥門開關(guān)頻率，最大限度地延長閥門的壽命。第二部分 控制方案一、三十六個(gè)發(fā)酵罐：1、1三十六個(gè)發(fā)酵罐溫度控制系統(tǒng)：檢測(cè)：鎧裝鉑電阻，WZPK-236S， L*l=650*500，36支，每個(gè)罐3段，久茂。（具體型號(hào)規(guī)格見設(shè)備清單，下同）控制：氣動(dòng)碟閥 DN50，56個(gè)（上、中段冷閥）。氣動(dòng)碟閥 DN40

8、，28個(gè)（下段冷閥）。簡(jiǎn)述：控制罐內(nèi)溫度按工藝曲線變化。溫度控制是發(fā)酵罐控制的中心，我公司對(duì)發(fā)酵過程的溫度控制采取了分段控制、占空比控制、趨勢(shì)控制等多種措施，保證溫度控制精確到正負(fù)0.2度，不凍罐，在不滿罐時(shí)可以根據(jù)液位高度進(jìn)行不同的控制方法。1、2三十六個(gè)發(fā)酵罐酒液數(shù)量顯示監(jiān)測(cè)：檢測(cè)：電磁流量計(jì)，53H1H(DN100)，E+H公司?？刂疲喊l(fā)酵罐出酒泵。簡(jiǎn)述：在選定冷麥汁進(jìn)入某個(gè)發(fā)酵罐后，在糖化冷麥汁薄板麥汁出口累加的麥汁流量計(jì)就把冷麥汁的數(shù)量傳遞到發(fā)酵計(jì)算機(jī)上，我們?cè)诎l(fā)酵控制的計(jì)算機(jī)上就能看到該罐的進(jìn)冷麥汁的噸位，當(dāng)該罐的酒齡滿了以后，需要濾酒時(shí)就用原來的冷麥汁噸位減去出酒的噸位，剩下的就

9、是該罐的現(xiàn)有酒的噸位1、3三十六個(gè)發(fā)酵罐空罐顯示監(jiān)測(cè)：檢測(cè)：音叉料位開關(guān)，LVL-T1-G3S-E5V1-NA，每個(gè)發(fā)酵罐各一個(gè) P+F公司。簡(jiǎn)述：空罐監(jiān)測(cè)及CIP回收時(shí)的控制、酒液進(jìn)出罐控制提供依據(jù)。二、七個(gè)清酒罐：2、1七個(gè)清酒罐溫度控制系統(tǒng)：檢測(cè)：鎧裝鉑電阻，12支，每個(gè)罐2點(diǎn)溫度?？刂疲簹鈩?dòng)碟閥 DN50，10個(gè)（上、中段冷閥）。氣動(dòng)碟閥 DN40，5個(gè)（下段冷閥）。簡(jiǎn)述：控制罐內(nèi)溫度按工藝曲線變化。我公司對(duì)清酒罐的溫度控制采取了占空比控制、趨勢(shì)控制等多種措施，保證溫度控制精確到正負(fù)0.2度，不凍罐，在不滿罐時(shí)可以根據(jù)液位控制。2、3七個(gè)清酒罐液位檢測(cè)系統(tǒng)：檢測(cè)：電磁流量計(jì)，53H1H

10、(DN80)，E+H公司。簡(jiǎn)述：在選定濾酒機(jī)進(jìn)入某個(gè)清酒罐后，清酒罐酒液噸位的檢測(cè)由濾酒機(jī)出口流量計(jì)來進(jìn)行累加計(jì)算，在出酒時(shí)有清酒罐原有的酒液噸位減去出酒噸位，剩下的便是清酒罐的現(xiàn)有的酒液噸位三、前CIP控制：3、1 熱水罐溫度檢測(cè)控制（與后CIP共用）：檢測(cè)：鎧裝鉑電阻，WZPK-236S， L*l=500*350，1支，久茂?？刂疲簹鈩?dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥（帶定位器、碳鋼、DN65），斯派薩克公司簡(jiǎn)述：進(jìn)行熱水制備時(shí)，自動(dòng)啟CIP循環(huán)加熱泵，由板式熱交換器對(duì)罐內(nèi)溫度進(jìn)行循環(huán)加熱，達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止加熱。3、2 熱堿罐溫度檢測(cè)：檢測(cè)：鎧裝鉑電阻，WZPK-236S， L*l=500*350，1支，久茂。

11、控制：方式與上述相同簡(jiǎn)述：過程與上述相同3、3 熱堿罐、冷堿罐、酸罐、滅菌罐、熱水罐（與后CIP共用）、回收水罐（與后CIP共用）、清水罐液位檢測(cè)（與后CIP共用）：檢測(cè)：壓力變送器 P41 ，7臺(tái)， E+H公司。簡(jiǎn)述：通過監(jiān)測(cè)各個(gè)罐的液位，可顯示每個(gè)罐的液位高、低和噸位同時(shí)為CIP系統(tǒng)自動(dòng)清洗回收提供控制依據(jù)四、后CIP控制：4、1 冷熱堿罐溫度檢測(cè)控制檢測(cè)：鎧裝鉑電阻，WZPK-236S， L*l=500*350，1支，久茂?？刂疲簹鈩?dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥（帶定位器、碳鋼、DN65），斯派薩克公司簡(jiǎn)述：進(jìn)行熱堿制備時(shí)，自動(dòng)啟CIP循環(huán)加熱泵，由板式熱交換器對(duì)罐內(nèi)溫度進(jìn)行循環(huán)加熱，達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止加熱

12、。4、2冷熱堿罐、酸罐、滅菌罐液位檢測(cè)：檢測(cè)：壓力變送器 P41 ，3臺(tái)， E+H公司。簡(jiǎn)述：通過監(jiān)測(cè)各個(gè)罐的液位，可顯示每個(gè)罐的液位高、低和噸位同時(shí)為CIP系統(tǒng)自動(dòng)清洗回收提供控制依據(jù)五、濾酒系統(tǒng)5、1 向包裝車間送酒計(jì)量檢測(cè)：電磁流量計(jì)（包一），53H1H(DN80)，E+H公司。電磁流量計(jì)（包二），53H1H(DN80)，E+H公司。簡(jiǎn)述：通過監(jiān)測(cè)計(jì)量去包一、包二的酒液，可為核算為包一車間、包二車間送去多少酒液，同時(shí)也能知道清酒罐還剩多少酒液。5、2 向包裝車間送酒管線壓力檢測(cè)控制檢測(cè)：壓力變送器 P41 ，2臺(tái)， E+H公司?？刂疲核途谱冾l泵 15KW Danfoss公司簡(jiǎn)述：在進(jìn)行向

13、包裝車間送酒時(shí)，由于壓力波動(dòng)過灌裝系統(tǒng)帶來很多困難，故采用變頻恒壓控制系統(tǒng)，同時(shí)也降低清酒罐的備壓節(jié)約了資源。六、脫氧水系統(tǒng)6、1 脫氧水罐溫度控制系統(tǒng)：檢測(cè)：鎧裝鉑電阻， 2支，每個(gè)罐2點(diǎn)溫度。控制：氣動(dòng)碟閥 DN50，2個(gè)（上、中段冷閥）。氣動(dòng)碟閥 DN40，1個(gè)（下段冷閥）。簡(jiǎn)述：控制罐內(nèi)溫度按工藝曲線變化。我公司對(duì)脫氧罐的溫度控制采取了占空比控制、趨勢(shì)控制等多種措施，保證溫度控制精確到正負(fù)0.2度不凍罐。 6、2 脫氧水系統(tǒng)恒壓控制：檢測(cè)：壓力變送器 P41 ，1臺(tái)， E+H公司。控制：送酒變頻泵 15KW Danfoss公司簡(jiǎn)述：脫氧水系統(tǒng)采用恒壓變頻控制，使整個(gè)脫氧水輸出管路上壓力恒定，脫氧水流速平穩(wěn)。七、冷媒總管溫度、壓力檢測(cè)：檢測(cè)：鎧裝鉑電阻，WZPK-236S， L*l=200*50，2支，久茂。壓力變送器，P41，2臺(tái)，E+H公司。簡(jiǎn)述：對(duì)冷媒系統(tǒng)的溫度、壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄，確保冷媒系統(tǒng)安全正常生產(chǎn)。第三部分 軟件界面部分我公司提供的界面示例如下：華天公司發(fā)酵推薦界面-主畫面華天公司發(fā)酵推薦界面-1-4#發(fā)酵罐流程1-4號(hào)發(fā)酵罐自控界面發(fā)