得麗瓏工控一體機作為得麗瓏工控一體機第三代主推拳頭產品,以其穩定性、可靠性受到了大家的一致追捧,在很多行業也有很好的應用案例,下面以發酵罐PH值控制和管理系統為例,介紹一下得麗瓏IPC820工控一體機在其中的應用。
發酵是生產黃原膠的其中一個重要的工藝過程,發酵過程的好壞直接影響到產品的質量和產量,在發酵的過程中,發酵物產生大量酸,影響細菌的生長和正常發酵,需要在發酵過程中加入堿液對產生的酸中和。目前,發酵過程加入堿液的方法,一般是操作工人一個半小時去取樣口取樣,對取樣物測定PH值,測定值比目標值小,然后手動打開堿液閥,同時用秒表計時打開閥門的時間,后關閉堿液閥。這樣的加堿方法帶來了一些問題,一是抽樣時間過長,導致發酵罐內PH值不穩定;二是加入堿液量憑操作人員經驗估計,不同的操作人員面對相同的檢測值,也會估計出不同的加堿時間,三是一次性加入的堿液太多,罐內PH值變化太大,對發酵有一定影響。四是取樣出來的物料受溫度變化因素,動靜態測量因素等影響,測量值與罐內物料的實際PH值有所偏差,影響測量準確性。由于人為因素影響,常常影響到發酵后物料的粘度,也影響了產品質量。

為了克服現有諸多問題,系統在發酵罐上安裝PH值電,實時采集發酵罐中物料的PH值。在工控一體機軟件上設定加堿循環時間,系統在設定的循環時間到來時,PLC把實時PH值與設定的目標值PH值比較,如果實時值低于目標值,PLC自動會根據實時PH值與目標PH值的差值計算出需要加堿的時間值,根據計算的時間值來打開電磁閥,完成一個加堿周期。循環加堿時間可以由操作工人根據不同發酵時段物料的粘度而設定,發酵前期粘度小可以設循環加堿的時間短一些,后期粘度大可以設長些,循環加堿時間一般設3~10分鐘。
系統除了可以自動循環加堿外,每個發酵罐在上位機上都保留了手動方式加堿,操作工人只需用鼠標把自動切換成手動狀態,通過點擊手動加堿按鈕,即可打開任意發酵罐加堿的電磁閥進行加堿,并顯示加堿的時間。不管是手動和自動加堿,只要加堿時物料的PH值超過了目標PH值,系統會將電磁閥關閉,以防止加入堿液過量。
為了方便企業管理和查詢,系統在每一批次發酵結束后,可以點擊一個按鈕,即可導出整個發酵批次的PH值數據,并形成獨立的批次文件。
現場采集控制端由PLC,AD模塊,電,儀表和電磁閥組成,發酵罐的PH值通過AD模塊送入PLC,PLC根據采集的PH值與目標PH值比較,計算出加堿的時間,以此時間長度打開電磁閥把堿液加入發酵罐中。
遠程管理端由工控一體機組成,工控一體機界面顯示整個車間所有發酵罐的運行狀態,操作工人設定的參數和做出的命令通過工控一體機下載到PLC,由PLC根據程序做出相應動作。工控一體機軟件可導出和保存每個批次的PH值數據,方便企業查詢和管理。企業的電腦可以通過局域網連接到工控一體機上,可以在遠程進行監控車間生產狀況。
主要硬件組成
①工控一體機:采用得麗瓏工控一體機;
②組態軟件:采用 MCGS6.2,512點;
③PLC:采用臺達DVP48EH00R2,24DI/24DO;
④AD采集模塊:采用臺達DVP04AD-H2模塊;
⑤通訊模塊:采用泓格I-7520通訊模塊;
⑥PH值電、儀表:采用耐高溫,發酵專用電,儀表與電配套,4~20mA輸出;
⑦電磁閥:AC220電源,需耐強堿腐蝕;
⑧固態繼電器:DC24V控制/AC220V輸出。
現場方案
①工控一體機
得麗瓏工控一體機放在車間值班辦公室,通過RS232/485通訊模塊與plc控制柜進行數據交換,通訊距離理論上在1.2KM,但考慮通訊速度,應盡量減少通訊距離。
②PLC控制柜
PLC控制柜安裝位置根據現場情況而定,盡量選擇清潔,環境溫度低于40度的環境安裝。
③PH值儀表柜
安裝在發酵罐附近,電與儀表之間的距離應小于10m,防止電產生的微弱信號衰減。
④電磁閥
電磁閥安裝在原手動加堿閥與空氣進氣管道之間,電磁閥進口處應安裝過濾網,以防止顆粒物進入電磁閥,影響電磁閥工作。