GEFanuc系列90-70PLC在粮油工业中的应用.doc

GEFanuc系列90-70PLC在粮油工业中的应用本文以实现粮油工业榨油厂自动控制为目的。在GEFanuc自动控制技术平台上进行了系列90-70PLC及CIMPLICITY程序的开发,其创新在于PLC程序和上位机程序所用的中间变量有Excel表的宏程序自动生成后,导入编程软件ProficyLogicDeveloper–MachineEdition和组态软件ProficyHMI/SCADA-CIMPLICITY中,这样在节省了大量的建立变量的时间的同时也是得建立变量时的错误率降低了很多。同时在PLC程序和上位机程序编制过程中运用了面向对象的编程方式,使同类设备程序开发过程方便很多,节省50%的开发时间,上位机程序开发过程中运用了大量的脚本程序,同时也用到了“类”,比单纯的组态功能更加强大方便,且方便用户使用。本文首先从榨油厂工艺开始,结合实际施工情况对其工艺过程进行了详细的分析及描述,并在熟悉工艺图的基础上,完成了对所需设备的统计,根据系统的特点选择了GEFanuc自动化解决方案。其重点是同类型的设备量很大,所以程序量也很大,如果按普通的编程方式,将会浪费大量的时间在变量的建立以及结构相同的程序上。所以在这里我用带有宏程序Excel表解决了快速变量建立的问题,“类”的应用解决了结构相同的程序的问题。其难点是VB脚本的开发和带有宏程序Excel表的开发。最后本系统现场调试成功,且长时间运行稳定,PLC程序和上位机程序可读性、可维护性、可移植性也相应的增强。引言益海集团是由新加坡丰益集团和世界500强企业——美国ADM公司控股,旨在全力打造大型综合粮油加工企业,前期成功运作了“福临门和鲁花”两大食用油品牌,目前益海集团已在国内直接控股工厂和贸易公司35家,并参股鲁花等多家国内著名粮油加工企业,工厂遍布河北、山东、江苏、福建、广东、广西、四川、湖北、湖南、新疆、宁夏、黑龙江等地区,贸易公司及办事处覆盖除西藏和港、澳、台地区外的全国各省。拥有“口福”、“丰苑”、“益海”及“莎妮雅”四大品牌,蛋白和油脂两大产品系列,包括小包装等各类精炼食用油、大豆蛋白、起酥油、人造奶油、脂肪酸以及磷脂等60多个品种的产品,是国内极具实力的油脂、油料加工企业集团。其榨油技术是由美国ADM公司提供的,以前ADM公司旗下榨油厂的控制部分大都是由荷兰imtech公司所设计,所以在这里我也借鉴了这些成功的案例,沿用了imtech开发的部分PLC程序和上位机程序。整个PLC程序和上位及程序的开发过程在以后几章我们将会详细的讨论。我首先向大家介绍一下榨油工艺。在榨油系统,主要分为两个车间:一、预榨车间,榨油前对大豆的预处理;二、浸出车间,用有机溶剂浸出大豆中的油脂成份。工艺预榨: 顾名思义就是榨油前对大豆的预先处理,在各个环节对大豆处理的程度对后续工序起着至关重要的意义,主要是对加热温度、湿度的控制以及对压胚质量的控制,在此过程中用到了大量的PID算法,以及其他对模拟量处理的算法,所以对PLC的浮点运算能力要求很高。用一个直观的图表来描述预榨车间的概况。预榨工艺浸出: 首先,由预榨车间过来的白豆片浸入出器,用浸出溶剂正乙二氨将大豆中的油脂浸出,由浸出器出来的物质分成两种形态,一种是液体,一种是固体。其中液体是正乙二氨和油的混合物,这些混合物进入蒸发塔进行三次蒸发,这样便把正乙二氨从油脂中分离出来了。而固体则是混有正乙二氨的大豆蛋白,这些大豆蛋白经过低温脱融或是高温脱融后便成了蛋白含量大约50%的食用蛋白。这则是根据客户的要求来进行处理,如果需要更高含量的蛋白,则需要到SPC(酒精浸出)车间进一步加工。用一个直观的图表来描述浸出车间的概况。浸出工艺 GEFanuc的解决方案由于在整个大豆加工过程中用到了大量的模拟量调节、浮点计算等。我们在比较了Quantum,SLC,SIMATICS7-400系列,GEFanuc系列90-70PLC后,综合考虑到硬件性能及网络和软件方面的功能后,最终选定系列90-70PLC和ProficyLogicDeveloper-MachineEdition编程软件、ProficyHMI/SCADA-CIMPLICITY组态软件。我简要讲述以下选择她的理由。硬件方面: (1)结构紧凑单槽的CPU模块,在CPU模块中有两个主要的处理器。一个是intel微处理器用于处理一些模拟量或特殊功能控制。另一个是布尔运算协处理器用于执行高速的开关量控制。(在我们的整个系统中用到了大量的PID调节) (2)系统机架采用标准的VME总线结构。可安装超过300家的第三厂VME标准模块。(我们要与Mettler-toledo的大豆称通讯) (3)系列90-70PLCI/O容量最大为12288点,模拟量8192点。(4)CPU内存从512K子节到6M字节。(5)具有高密