專利名稱：明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的計算機自動化控制方法，特別是涉及 一種明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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在現(xiàn)有技術(shù)中，明膠生產(chǎn)過程中提膠這個關(guān)鍵的生產(chǎn)工序基本上還完全依靠 人力完成，因為生產(chǎn)過程繁瑣，需要控制的對象數(shù)量很多，依靠傳統(tǒng)的人工控制 很難完成準確的工藝過程，而且效率很低。提膠過程中不同種類骨素的不同道次， 各道次的進水量，升溫所需的熱量，膠液循環(huán)速度，不同道次的膠液溫度，膠液 的升溫，保溫控制，膠液濃度的在線檢測，放膠速度，膠管的清洗，出膠量積算 等都無法得到精確的控制和統(tǒng)計。生產(chǎn)過程中對大量生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控無法得到保 障，影響了明膠產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種明膠生產(chǎn)過程中提膠 工序的自動化控制系統(tǒng)，其通過對現(xiàn)有的明膠生產(chǎn)過程實施計算機自動化控制， 從而可支持多種骨素(運行參數(shù)不同)的自動提膠控制，有效克服了背景技術(shù)所 述存在的一系列問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是所述的明膠生產(chǎn)過程中提膠工 序的自動化控制系統(tǒng)，包括有含保溫夾層提膠鍋12，提膠鍋12的底部設(shè)有膠液 循環(huán)管道，提膠鍋12的測試井內(nèi)設(shè)有射頻導納液位計9，提膠鍋12的保溫夾層 內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器8-1和液位開關(guān)10-1，提膠鍋12的底部循環(huán)管道上設(shè)有
第二溫度傳感器8-2,常溫去離子水電動球閥1-1、 5CTC去離子水電動球閥1-2、 清洗水電動球閥1-3和消毒水電動球閥1"4與第一個泵2-1相連，第一個泵2-1 與止回閥3相連，止回閥3通過第一流量計4-1和提膠鍋12進水電動球閥1-5 通過管道相連，止回閥3通過第一流量計4-1和提膠鍋12的保溫夾層進水電動 球閥1七通過管道相連，提膠鍋12的保溫夾層進水電動球閥1七的下部管道上 設(shè)有第一流動傳感器6-1,提膠鍋12的保溫循環(huán)由第一電動調(diào)節(jié)閥7-1、第一裂 管式熱交換器5-1、第二個泵2-2和保溫層出水電動球閥1-12通過管道與提膠鍋 12的保溫夾層相連接組成，提膠鍋12的升溫循環(huán)由第二電動調(diào)節(jié)閥7-2、第二 裂管式熱交換器5-2、第三個泵2-3和第一電動三通閥11-1、第二電動三通閥11-2 和第三電動三通閥11-3與提膠鍋12相連接組成，第三個泵2-3和第三電動三通 閥11-3之間設(shè)有第二流動傳感器6-2，提膠鍋12的出膠循環(huán)由第三電動三通閬 11-3通過第二流量計4-2和出膠電動球閥1-9、 1-10、 1-11分別與稀膠罐13-1、 13-2、 13-3相連，第三電動三通閥11-3與第二流量計4-2之間的管道上還設(shè)有 排殘留膠的電動球閥1-13,提膠鍋12的下部設(shè)有出水電動球閩1-7、 1-8,所述 的提膠工序的自動化控制系統(tǒng)還包括有PLC控制單元，手動操作臺和實現(xiàn)提膠 過程的計算機控制系統(tǒng)。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是所述的明膠生產(chǎn)過程中提膠工 序的自動化控制系統(tǒng)，其提膠過程中可實現(xiàn)分時抽樣式的在線濃度檢測功能，隨 時監(jiān)測膠液的濃度變化，整個系統(tǒng)亦可對生產(chǎn)過程的中的生產(chǎn)參數(shù)進行實時監(jiān) 控。實現(xiàn)了明膠生產(chǎn)線的計算機自動化控制，大大降低工人的勞動強度，改善了 工作人員的工作環(huán)境，提高明膠生產(chǎn)的效率和明膠產(chǎn)品質(zhì)量。
系統(tǒng)整體采用三級結(jié)構(gòu)設(shè)計，即就地控制級、現(xiàn)場控制級、生產(chǎn)管理監(jiān)控級。 就地控制級為現(xiàn)場控制器，可實現(xiàn)設(shè)備的就地控制，并能實現(xiàn)與上級控制單元的 實時通信?，F(xiàn)場控制級分若干個PLC子站，分別對廠內(nèi)以工藝為單元的設(shè)備及 監(jiān)控點進行控制、監(jiān)測，釆集信號并將有關(guān)各工藝過程的運行情況上傳至現(xiàn)場控 制數(shù)據(jù)庫。生產(chǎn)管理監(jiān)控級用于監(jiān)控全廠的整個生產(chǎn)過程,可進行系統(tǒng)功能組態(tài)、 監(jiān)控報警、連鎖控制、參數(shù)修改設(shè)置、報表生成等功能。
為了充分保證提膠過程的持續(xù)性，系統(tǒng)設(shè)計從安全可靠的角度出發(fā)，PLC控 制單元釆用雙機冗余備份加手動控制的方式設(shè)計，即整個控制過程釆用兩套 PLC，分別為主系統(tǒng)和備份系統(tǒng)，生產(chǎn)過程中如主系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在熱備方式下， 系統(tǒng)自動識別切換，在非熱備方式下，只需經(jīng)簡單的切換，執(zhí)行系統(tǒng)換至備份系
統(tǒng)，不影響提膠的過程。主系統(tǒng)和備份系統(tǒng)經(jīng)DP網(wǎng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，即主系統(tǒng) 的實時生產(chǎn)參數(shù)可經(jīng)DP傳至從站，從站得到實時參數(shù)可繼續(xù)主站的提膠過程。
系統(tǒng)控制方式釆用了自動控制和手動備份控制的兩種方式，即使雙機冗余備份的 自動控制系統(tǒng)都出現(xiàn)故障，系統(tǒng)也可釆用手動的控制方式繼續(xù)提膠的生產(chǎn)過程， 這樣可充分保證提膠過程的安全，可靠。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)硬件控制結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的單鍋提膠的計算機系統(tǒng)流程圖； 圖3是本發(fā)明的執(zhí)PLC控制單元的結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式
以下結(jié)合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述
如圖1所示，所述的明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)，包括有含 保溫夾層提膠鍋12，提膠鍋12的底部設(shè)有膠液循環(huán)管道，提膠鍋12的測試井 內(nèi)設(shè)有射頻導納液位計9,提膠鍋12的保溫夾層內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器8-1和液 位開關(guān)10-1，提膠鍋12的底部循環(huán)管道上設(shè)有第二溫度傳感器8-2,提膠鍋12 及其保溫層的進水循環(huán)包括常溫去離子水電動球閥1-1、 5CTC去離子水電動球閥
1- 2、清洗水電動球閥1-3和消毒水電動球閥14與第一個泵2-1相連，第一個泵
2- 1與止回閥3相連，止回閥3通過第一流量計4-1和提膠鍋12進水電動球閥 1-5通過管道相連，止回閥3通過第一流量計4-1和提膠鍋12的保溫夾層進水電 動球閥1《通過管道相連，提膠鍋12的保溫夾層進水電動球閥1"6的下部管道 上設(shè)有第一流動傳感器6-1，當對提膠鍋12進水時，黹溫去離子水電動球閥1-1、
5CTC去離子水電動球閥1-2、清洗水電動球閥1-3和消毒水電動球閥1"4打開， 由第一個泵2-1經(jīng)止回閥3和第一流量計4-1，再經(jīng)膠鍋12進水電動球閥1-5將 水加入提膠鍋內(nèi)。第一流量計4-1積算進水量，鍋內(nèi)的液位由射頻導納液位計反 饋進水的液位。反饋信號到PLC的AI模塊得知進水的液位高度，由控制程序判 斷是否需要關(guān)閉進水閥。當對提膠鍋12保溫層進水時，常溫去離子水電動球閥
1- 1打開，由第一個泵2-1經(jīng)止回閥3和第一流量計4-1，再經(jīng)保溫夾層進水電動 球閥1"6將水加入提膠鍋保溫夾層內(nèi)。保溫夾層內(nèi)的液位高低由液位開關(guān)斷得知， 如缺水，反饋信號到PLC的DI模塊，操作臺上對應的指示燈變成紅色。提膠鍋 12的保溫循環(huán)由第一電動調(diào)節(jié)闊7-1、第一裂管式熱交換器5-1、第二個泵2-2 和保溫夾層出水電動球閥1-12通過管道與提膠鍋12的保溫夾層相連接組成，提 膠鍋12的升溫循環(huán)由第二電動調(diào)節(jié)閥7-2、第二裂管式熱交換器5-2、第三個泵
2- 3和第一電動三通閥11-1、第二電動三通閥11-2和第三電動三通閥11-3與提 膠鍋12相連接組成，第三個泵2-3和第三電動三通閥11-3之間設(shè)有第二流動傳 感器6-2，提膠鍋12的出膠循環(huán)由第三電動三通閥11-3通過第二流量計4-2和 出膠電動球閥1-9、 1-10、 1-11分別與稀膠罐13-1、 13-2、 13-3相連，第三電動 三通間11-3與第二流量計4-2之間的管道上還設(shè)有排殘留膠的電動球閥1-13， 提膠鍋12的下部設(shè)有出水電動球閥1-7、 1-8。當對提膠鍋保溫夾層升溫時，蒸 汽經(jīng)第一電動調(diào)節(jié)閬7-1進入第一裂管式熱交換器5-1，蒸汽對保溫層循環(huán)管道 內(nèi)的水進行加熱，管道內(nèi)的水是循環(huán)的，由第二個泵2-2實現(xiàn)循環(huán)，是否開啟循 環(huán)由第一流動傳感器6-1判斷得知，保溫層內(nèi)水的溫度由安裝在管道上的第一溫 度傳感器8-1傳回PLC的AI模塊。保溫層內(nèi)的水定期更換，水由保溫夾層出水 電動球閥1-12排出。當對膠液進行升溫時，蒸汽經(jīng)第二電動調(diào)節(jié)閥7-2進入第二 裂管式熱交換器5-2，對循環(huán)管道內(nèi)的膠液進行加熱，膠液的溫度由安裝在循環(huán) 管道上的第二溫度傳感器8-2傳回PLC的AI模塊。膠液由設(shè)定的正反循環(huán)進入 提膠鍋內(nèi)，逐漸實現(xiàn)對鍋內(nèi)的膠液加熱。當膠液達到濃度后出膠時，則第一電動 三通閥11-1、第二電動三通閥11-2和第三電動三通閥11-3打開，第三個泵2-3 將膠液由出膠總管道打入出膠罐。出膠量的多少由第二流量計4-2積算得知。出
膠管內(nèi)的殘膠由排殘留膠的電動球閥1-13排出。
所述的提膠工序的自動化控制系統(tǒng)還包括有PLC控制單元，手動操作臺和 實現(xiàn)提膠過程的計算機控制系統(tǒng)。
如圖2所示，實現(xiàn)提膠過程的計算機控制系統(tǒng)的單鍋提膠控制流程為
(1) 、設(shè)置本次提膠的各個生產(chǎn)參數(shù)，包括當前提膠的鍋號、當前提膠的道 次、所接收的骨素種類、當前提膠道次、進水類型、進水量、當前道次膠液 的溫度、液位高、出膠密度、出膠罐、熱比、測密度穩(wěn)定分鐘、密度計清洗 秒數(shù)、出膠完下限流量、膠液循環(huán)泵速度、膠液循環(huán)泵出膠速度、測密度起 始雙循環(huán)數(shù)、最大循環(huán)次數(shù)和單次循環(huán)時間；
(2) 、用水將骨素均勻分配到提膠鍋中；
(3) 、對分配到提膠鍋中的骨素進行排水，并判斷是否排水完畢，如果為否 則繼續(xù)排水，如果為是進入下一步；
(4) 、根據(jù)設(shè)定的進水類型加水入提膠鍋，并判斷是否到達體積要求，如果 為否則繼續(xù)加水，如果為是進入下一步；
(5) 、啟動膠液循環(huán)(正反循環(huán)，根據(jù)設(shè)定的循環(huán)周期自動轉(zhuǎn)向)，并啟動保 溫外循環(huán)；
(6) 、啟動PID升溫控制程序，啟動雙回路溫度控制系統(tǒng)；
(7) 、判斷溫度是否到達要求T,如果溫度小于T則繼續(xù)進行升溫，如果溫 度大于等于T則停止升溫進入下一步；
(8) 、啟動外循環(huán)保溫；
(9) 、判斷膠液濃度是否到達6%，如果到達6%進入下一步；如果沒到6 c/。則判斷時間是否到6小時，如果沒到6小時，返回到第(8)步，如果到6 小時，則判斷循環(huán)次數(shù)n是否大于6，如果n不大于6，返回到(6)步驟， 如果n大于6，打入沸煮罐；
(10) 、排膠入所設(shè)定的稀膠罐；
(11) 、循環(huán)次數(shù)加1;
(12) 、判斷循環(huán)次數(shù)是否為n，如果為n,則打入沸煮罐；如果不為n，進
入下一步；
(13) 、判斷溫度是否等于8CTC，如果等于8CTC,則打入沸煮罐；如果不等 于8CTC,進入下一步；
(14) 、注入5(TC去離子水，并使溫度提高5。C;(控制程序中已設(shè)定，自動
提高)；
(15) 、判斷是否到達要求體積，如果為是，返回到第(7)步；如果為否， 返回到第(14)步。
如圖3所示，所述的PLC控制單元由第一 PLC機架17-1及第二 PLC機架 17-2組成的主系統(tǒng)和第三PLC機架17-3及第四PLC機架174組成的備份系統(tǒng) 構(gòu)成。主系統(tǒng)與備份系統(tǒng)通過其上的CPU-314-2DP模塊經(jīng)PROF舊US-DP總線
16進行數(shù)據(jù)交換，主系統(tǒng)與備份系統(tǒng)分別通過交換機15與第一上位機14-1和 第二上位機14-2相連；從而實現(xiàn)PLC和上位機之間的數(shù)據(jù)通信。第一 PLC機架 17-1和第三PLC機架17-3上分別設(shè)有數(shù)字量反饋信號輸入模塊Dl和模擬量反 饋信號輸入模塊Al，第二 PLC機架17-2和第四PLC機架174上分別設(shè)有數(shù)字 量控制信號輸出模塊DO和模擬量控制信號輸出模塊AO。第一 PLC機架(17-1 ) 和第二 PLC機架(17-2)分別通過其上的IM365接口模塊經(jīng)通信線纜相連實現(xiàn) 相互通信，第三PLC機架(17-3)和第四PLC機架(174)分別通過其上的IM365 接口模塊經(jīng)通信線纜相連實現(xiàn)相互通信。所有生產(chǎn)過程的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，管理數(shù) 據(jù)，保存至工控機中，由工業(yè)以太網(wǎng)傳輸至生產(chǎn)管理監(jiān)控級的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫中 保存，由生產(chǎn)管理系統(tǒng)調(diào)用并處理、分析、統(tǒng)計。
所述的手動操作臺包括有命令指示燈、選擇開關(guān)和控制按鈕。 所述的含保溫夾層提膠鍋12為單個或多個。每個提膠鍋的結(jié)構(gòu)和控制方法 相同。以單鍋提膠過程為例來說明整個提膠的實現(xiàn)過程。
首先經(jīng)上位機系統(tǒng)和人機界面，由本次所接收的骨素種類設(shè)置本次提膠的各 個生產(chǎn)參數(shù)，包括當前提膠的鍋號，當前提膠的道次，所接收的骨素種類，進水 類型，進水量，膠液的溫度，液位高，出膠密度，出膠罐，熱比，測密度穩(wěn)定分 鐘，密度計清洗秒數(shù)，出膠完下限流量，膠液循環(huán)泵速度，膠液循環(huán)泵出膠速度,測密度起始雙循環(huán)數(shù)，最大循環(huán)次數(shù)，單次循環(huán)時間。將設(shè)置好的生產(chǎn)參數(shù)經(jīng)交 換機下發(fā)至PLC中，待執(zhí)行。此時操作臺發(fā)出骨料就緒的信號，經(jīng)l/0模塊送入
PLC,控制程序處于就緒狀態(tài)，搡作臺再次下發(fā)本次動作確認信號送入PLC, PLC 中的自動控制程序開始執(zhí)行。PLC根據(jù)所設(shè)定的提膠鍋號和提膠的道次，進水的 類型和進水量，下發(fā)控制信號，打開所設(shè)定的進水閥門(第一道次提膠打開常溫 去離子水電動球閥1-1 ),開始向提膠鍋12內(nèi)加水，裝在提膠鍋測試井內(nèi)的射頻 導納液位傳感器9將膠鍋內(nèi)的液位信號經(jīng)I/O模塊送入PLC進行數(shù)據(jù)處理,加水 的同時第一流量計4-1開始積算所進水量的噸數(shù)，所進水液位和噸數(shù)如達設(shè)定值， 則由PLC下發(fā)信號關(guān)閉常溫去離子水電動球閥1-1和提膠鍋12進水電動球閥 1-5，加水完畢。此時控制程序自動轉(zhuǎn)入提膠的自動運行狀態(tài)，由PLC下發(fā)信號 啟動第一個泵2-1，啟動膠液循環(huán)，第一個泵2-2打開，第一電動三通閥11-1打 開，開始膠液的正向循環(huán)，如單次正循環(huán)時間達到設(shè)定值，則膠液循環(huán)轉(zhuǎn)為反向 循環(huán)，即第一電動三通閥11-1關(guān)閉，第二電動三通閥11-2打開。重復循環(huán)，直 至循環(huán)次數(shù)達所設(shè)定的最大循環(huán)次數(shù)循環(huán)則停止。循環(huán)啟動后，溫度傳感器A將 鍋內(nèi)膠液的溫度信號送入PLC， PLC根據(jù)本道次所設(shè)定的提膠溫度，自動開啟雙 回路溫度控制系統(tǒng)，PLC由反饋溫度計算出第一電動調(diào)節(jié)閥7-1和第二電動調(diào)節(jié) 閥7-2的開度，并下發(fā)，開閥進蒸汽。此時鍋內(nèi)開始升溫，膠鍋內(nèi)的溫度控制釆 用PID閉環(huán)的溫度自動調(diào)節(jié)算法實現(xiàn)，結(jié)合能量控制的方式(由開始設(shè)定的熱比 控制升溫的速度，熱比值限定在1-100之間，值越高升溫速度越快)自動調(diào)節(jié)溫 度，如果溫度達到本道次所設(shè)定的提膠溫度，則PLC下發(fā)信號關(guān)閉第一電動調(diào) 節(jié)閥7-1和第二電動調(diào)節(jié)閎7-2，開始保溫提膠，如果溫度下降，根據(jù)所需蒸汽 量計算調(diào)節(jié)閥的開度并由PLC下發(fā)，第一電動調(diào)節(jié)閥7-1和第二電動調(diào)節(jié)閥7-2 根據(jù)所下發(fā)的開度自動打開開始進蒸汽。整個溫度控制的精度保證在± rc。 PLC 按照設(shè)定的時間，自動開啟在線密度檢測功能(由所測密度換算出膠液濃度)， 在線密度檢測采用的是分時抽樣的方式，在不同的時間段由密度檢測抽樣泵自動 抽取指定鍋內(nèi)的膠液樣本，由密度傳感器檢測膠液樣本的密度，經(jīng)過穩(wěn)定和濾波 之后，密度值和設(shè)定的出膠密度相比較，如密度未達到出膠密度，則繼續(xù)提膠，
如果密度達到出膠密度，則開始出膠控制程序自動開啟出膠的三通閥，對應設(shè) 定好的出膠罐的閥門，由膠液循環(huán)泵控制調(diào)節(jié)出膠的速度，出膠過程中可由操作 臺出膠速度旋鈕開關(guān)調(diào)節(jié)膠液泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)出膠的速度，系統(tǒng)可根據(jù)所設(shè)定的 出膠速度下限流量判斷膠液是否排完，如果達到標準，則自動關(guān)閉出膠鍋的出膠 閥門，隨后開啟清洗出膠管道的功能，清洗出膠管的水由系統(tǒng)設(shè)定好，可設(shè)定清 洗出膠管的時間，達到時間后，出膠管清洗完畢。之后系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入下一道次的 自動提膠。(提膠過程同上)直至當前鍋內(nèi)骨素全部提膠完畢。
由操作臺發(fā)出骨料就緒信號送入PLC，使PLC中的提膠控制程序自動執(zhí)行， 再由可編程控制器的CPU發(fā)出控制信號，控制現(xiàn)場相關(guān)泵閥和電機以及變頻器 等設(shè)備，開始加水，升溫，保溫，提膠，膠鍋內(nèi)的溫度和膠鍋夾層的溫度分別由 安裝在不同位置的溫度傳感器傳入PLC控制單元進行數(shù)據(jù)處理，射頻導納液位 傳感器把提膠鍋內(nèi)的液位信號傳入PLC控制單元進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)數(shù)據(jù)處理 的結(jié)果，PID雙回路溫度控制程序執(zhí)行多回路閉環(huán)解耦控制，自動調(diào)節(jié)進各控制 單元進汽量，由所進蒸汽量的大小控制膠液的溫度變化，直至膠液溫度按當前道 次所設(shè)定的溫度曲線實現(xiàn)隨動控制，開始保溫，提膠。提膠過程中可實現(xiàn)分時抽 樣式的在線濃度檢測功能，隨時監(jiān)測膠液的濃度變化，整個系統(tǒng)亦可對生產(chǎn)過程 的中的生產(chǎn)參數(shù)進行實時監(jiān)控。提膠鍋內(nèi)膠液溫度及膠鍋保溫層的溫度分別由安 裝在膠鍋不同位置的溫度傳感器發(fā)送溫度信號到提膠PLC控制單元的Al模塊， 由AI模塊將溫度數(shù)據(jù)送入CPU進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理的結(jié)果，PLC發(fā)出控制 信號，調(diào)節(jié)膠鍋保溫層蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)節(jié)膠鍋進蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度，確保 用于對膠鍋進行溫控的所需蒸汽量，實現(xiàn)對膠液進行升溫和溫控。
權(quán)利要求
1.明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)，其特征是所述的提膠工序的自動化控制系統(tǒng)包括有含保溫夾層提膠鍋(12)，提膠鍋(12)的底部設(shè)有膠液循環(huán)管道，提膠鍋(12)的測試井內(nèi)設(shè)有射頻導納液位計(9)，提膠鍋(12)的保溫夾層內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器(8-1)和液位開關(guān)(10-1)，提膠鍋(12)的底部循環(huán)管道上設(shè)有第二溫度傳感器(8-2)，常溫去離子水電動球閥(1-1)、50℃去離子水電動球閥(1-2)、清洗水電動球閥(1-3)和消毒水電動球閥(1-4)與第一個泵(2-1)相連，第一個泵(2-1)與止回閥(3)相連，止回閥(3)通過第一流量計(4-1)和提膠鍋(12)進水電動球閥(1-5)通過管道相連，止回閥(3)通過第一流量計(4-1)和提膠鍋(12)的保溫夾層進水電動球閥(1-6)通過管道相連，提膠鍋(12)的保溫夾層進水電動球閥(1-6)的下部管道上設(shè)有第一流動傳感器(6-1)，提膠鍋(12)的保溫循環(huán)由第一電動調(diào)節(jié)閥(7-1)、第一裂管式熱交換器(5-1)、第二個泵(2-2)和保溫層出水電動球閥(1-12)通過管道與提膠鍋(12)的保溫夾層相連接組成，提膠鍋(12)的升溫循環(huán)由第二電動調(diào)節(jié)閥(7-2)、第二裂管式熱交換器(5-2)、第三個泵(2-3)和第一電動三通閥(11-1)、第二電動三通閥(11-2)和第三電動三通閥(11-3)與提膠鍋(1)相連接組成，第三個泵(2-3)和第三電動三通閥(11-3)之間設(shè)有第二流動傳感器(6-2)，提膠鍋(12)的出膠循環(huán)由第三電動三通閥(11-3)通過第二流量計(4-2)和出膠電動球閥(1-9、1-10、1-11)分別與稀膠罐(13-1、13-2、13-3)相連，第三電動三通閥(11-3)與第二流量計(4-2)之間的管道上還設(shè)有排殘留膠的電動球閥(1-13)，提膠鍋(12)的下部設(shè)有出水電動球閥(1-7、1-8)，所述的提膠工序的自動化控制系統(tǒng)還包括有PLC控制單元，手動操作臺和實現(xiàn)提膠過程的計算機控制系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)，其特征 是所述的PLC控制單元由第一 PLC機架(17-1 )及第二 PLC機架(17-2 )組成的主系統(tǒng)和第三PLC機架(17-3)及第四PLC機架(17-4)組成的備 份系統(tǒng)構(gòu)成。主系統(tǒng)與備份系統(tǒng)通過其上的CPU-314-2DP模塊經(jīng) PROF舊US-DP總線16進行數(shù)據(jù)交換，主系統(tǒng)與備份系統(tǒng)分別通過交換機 (15)與第一上位機(14-1 )和第二上位機(14-2 )相連；第一 PLC機架(17-1 ) 和第三PLC機架(17-3)上分別設(shè)有數(shù)字量反饋信號輸入模塊Dl和模擬量 反饋信號輸入模塊AI,第二PLC機架(17-2)和第四PLC機架(17-4)上 分別設(shè)有數(shù)字量控制信號輸出模塊DO和模擬量控制信號輸出模塊AO,第 一PLC機架(17-1)和第二PLC機架(17-2)分別通過其上的IM365接口 模塊經(jīng)通信線纜相連實現(xiàn)相互通信，第三PLC機架(17-3)和第四PLC機 架(17~4)分別通過其上的IM365接口模塊經(jīng)通信線纜相連實現(xiàn)相互通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)，其特征 是所述的實現(xiàn)提膠過程的計算機控制系統(tǒng)的單鍋提膠控制流程為(1) 、設(shè)置本次提膠的各個生產(chǎn)參數(shù)，包括當前提膠的鍋號、當前提膠的道 次、所接收的骨素種類、當前提膠道次、進水類型、進水量、當前道次膠 液的溫度、液位高、出膠密度、出膠罐、熱比、測密度穩(wěn)定分鐘、密度計 清洗秒數(shù)、出膠完下限流量、膠液循環(huán)泵速度、膠液循環(huán)泵出膠速度、測 密度起始雙循環(huán)數(shù)、最大循環(huán)次數(shù)和單次循環(huán)時間；(2) 、用水將骨素均勻分配到提膠鍋中；(3) 、對分配到提膠鍋中的骨素進行排水，并判斷是否排水完畢，如果為否 則繼續(xù)排水，如果為是進入下一步；(4) 、根據(jù)設(shè)定的進水類型加水入提膠鍋，并判斷是否到達體積要求，如果 為否則繼續(xù)加水，如果為是進入下一步；(5) 、啟動膠液循環(huán)，并啟動保溫外循環(huán)；(6) 、啟動PID升溫控制程序，啟動雙回路溫度控制系統(tǒng)；(7) 、判斷溫度是否到達要求T，如果溫度小于T則繼續(xù)進行升溫，如果溫 度大于等于T則停止升溫進入下一步；(8) 、啟動外循環(huán)保溫；(9) 、判斷膠液濃度是否到達6c/。，如果到達6%進入下一步；如果沒到6 %則判斷時間是否到6小時，如果沒到6小時，返回到第(8)步，如果 到6小時，則判斷循環(huán)次數(shù)n是否大于6，如果n不大于6，返回到第(6) 步，如果n大于6，打入沸煮罐；(10) 、排膠入所設(shè)定的稀膠罐；(11) 、循環(huán)次數(shù)加1;(12) 、判斷循環(huán)次數(shù)是否為n，如果為n，則打入沸煮罐；如果小于n,進 入下一步；(13) 、判斷溫度是否等于8CTC，如果等于或大于8CTC,則打入沸煮罐；如 果小于8(TC,進入下一步；(14) 、注入5CTC去離子水，并使溫度提高5。C;(15) 、判斷是否到達要求體積，如果為是，返回到第(7)步；如果為否， 返回到第(14)步。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)，其特征 是所述的手動操作臺包括有命令指示燈、選擇開關(guān)和控制按鈕。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)，其特征 是所述的含保溫夾層的提膠鍋(12)為單個或多個。
全文摘要
明膠生產(chǎn)過程中提膠工序的自動化控制系統(tǒng)，包括有含保溫夾層提膠鍋1，提膠鍋1的底部設(shè)有膠液循環(huán)管道，提膠鍋1上設(shè)有進水循環(huán)和保溫循環(huán)，提膠鍋1的保溫夾層設(shè)有進水循環(huán)和保溫循環(huán)提膠鍋1的升溫循環(huán)由第二電動調(diào)節(jié)閥7-2、第二裂管式熱交換器5-2、第三個泵2-3和第一電動三通閥11-1、第二電動三通閥11-2和第三電動三通閥11-3與提膠鍋1相連接組成，提膠鍋1的出膠循環(huán)由第三電動三通閥11-3通過第二流量計4-2和出膠電動球閥與稀膠罐相連，其還包括有PLC控制單元，手動操作臺和實現(xiàn)提膠過程的計算機控制系統(tǒng)。實現(xiàn)了明膠生產(chǎn)線的計算機自動化控制，大大降低工人的勞動強度，改善了工作人員的工作環(huán)境，提高明膠生產(chǎn)的效率和明膠產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號G05B19/418GK101349913SQ20081001786
公開日2009年1月21日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者何繼愛, 斌 姚, 潔 曹, 磊 梁, 王繼增, 王維芳, 董瑞洪 申請人:蘭州理工大學