论文部分内容阅读
摘 要：本文简述了自动控制系统在滴灌带生产线连续自动换网装置中的应用。
关键词：自动控制系统；连续自动换网装置
目前节水器材大部分是塑料制品，大量废弃的塑料分散与土壤中，形成固体垃圾，破坏了土壤的结构，使透气性变差，不利于作物生长，对土地和环境造成污染，，对农业和生态环境的可持续发展将产生严重的不良影响。废塑料的循环与再造，不仅仅具有经济上的意义，在环保上的意义更加重大。
1、自动控制系统开发目的
为了提高劳动生产效率，开发了一种用于滴灌带生产线的带式连续自动换网装置，该装置能够实现不停机自动换网，尤其对于多次回收再利用的废旧滴灌带再生料的生产，效果非常明显。由此，开发了一套适合本装置的自动控制系统。
2、自动控制系统的构成
自动控制系统是由现场控制系统和上位监控系统组成，现场控制系统和上位监控系统是基于现场总线的网络自动控制程序，多个外部传感器以及其他接受的信号，通过现场总线网络反馈到上位控制系统进行处理，根据对其的编程来实现所需要的动作，进而再输出相应的动作指令，达到集中控制的目的，即使用网络集中控制程序来实现单机的控制。
上位监控系统选用西门子SIMATIC WINCC V7.0软件与下位可编程控制器相配套，该软件基于Windows平台，能为工业领域提供完备的监控与数据采集系统，能够为当前的应用和今后进一步的扩展提供更加优越的性能、更大的灵活性和更高的效率。SIMATIC WINCC V7.0集成了SCADA、组态、脚本语言和OPC等先进技术，可以与多种自动化设备及控制软件集成，具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项，使用方式灵活，功能齐全，在其界面下进行组态、编程和数据管理，可形成所需的操作画面、监控画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境，不仅缩短了软件设计周期，而且提高了工作效率。
上位监控系统由Siemens Simatic WinCC V7.0 Multilanguage进行变量管理和画面组态，组态完成后设定各个现场控制系统的工艺参数，主要由视频监控、工艺参数曲线、工艺参数监控、工艺参数设定和设备运行状态等子系统结构。现场控制系统采用XC3标准型可编程控制器，控制成本低，易于维护，并能兼容TCP/IP和Modebus等通讯协议，该控制系统采用Modebus TCP/IP协议构建现场总线系统，实现网络控制和集中管理。
上位控制系统能够在线设置换网时间、换网压力、换网温度等参数，可以实时监控换网状态、换网温度、换网压力、主机电流、收卷状态、管径状态等参数并自动绘制成曲线，并能够通过视频监控系统实时监控现场换网装置的运行状况。通过设置软件的网络发布功能，可以在任何连接互联网的电脑上登录系统，监控设备的运行状态和调整运行参数。
通过在反复实验中的调试，优化完善的自动控制程序的各个功能，在生产过程中，体现了良好的可靠性和连续性，解决了滴灌带生产过程中人为因素的影响，能够更好的提高劳动生产率和生产的连续性。
该系统投产以后，控制系统的现场装置和上位控制系统改变了当前离散式现场管理模式，提供集中远程管理模式，实现了资源共享。将可再生塑料利用率从42.9%提高到70.1%，一次制成率提高到98%，换网停机从5小时/次降低至三只四天一次，一次半小时，单件产品能耗由18.5度电降低到15.3度电，劳动生产率提高了20%左右。
該系统的使用提高了再生塑料利用率，减少废旧塑料对环境的污染，生产过程的自动化大幅提高，降低了产品的成本，节约了资源，保护了生态环境，降低了滴灌带生产线的生产能耗，实现了滴灌带生产线的连续低功耗运转，为塑料节水产业的可持续发展提供了有利的技术基础。
参考文献：
（1）杨平，翁思义，郭平. 自动控制原理[M].中国电力出版社，2006
（2）张万忠.可编程控制器应用技术[M].化学工业出版社，2007
关键词：自动控制系统；连续自动换网装置
目前节水器材大部分是塑料制品，大量废弃的塑料分散与土壤中，形成固体垃圾，破坏了土壤的结构，使透气性变差，不利于作物生长，对土地和环境造成污染，，对农业和生态环境的可持续发展将产生严重的不良影响。废塑料的循环与再造，不仅仅具有经济上的意义，在环保上的意义更加重大。
1、自动控制系统开发目的
为了提高劳动生产效率，开发了一种用于滴灌带生产线的带式连续自动换网装置，该装置能够实现不停机自动换网，尤其对于多次回收再利用的废旧滴灌带再生料的生产，效果非常明显。由此，开发了一套适合本装置的自动控制系统。
2、自动控制系统的构成
自动控制系统是由现场控制系统和上位监控系统组成，现场控制系统和上位监控系统是基于现场总线的网络自动控制程序，多个外部传感器以及其他接受的信号，通过现场总线网络反馈到上位控制系统进行处理，根据对其的编程来实现所需要的动作，进而再输出相应的动作指令，达到集中控制的目的，即使用网络集中控制程序来实现单机的控制。
上位监控系统选用西门子SIMATIC WINCC V7.0软件与下位可编程控制器相配套，该软件基于Windows平台，能为工业领域提供完备的监控与数据采集系统，能够为当前的应用和今后进一步的扩展提供更加优越的性能、更大的灵活性和更高的效率。SIMATIC WINCC V7.0集成了SCADA、组态、脚本语言和OPC等先进技术，可以与多种自动化设备及控制软件集成，具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项，使用方式灵活，功能齐全，在其界面下进行组态、编程和数据管理，可形成所需的操作画面、监控画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境，不仅缩短了软件设计周期，而且提高了工作效率。
上位监控系统由Siemens Simatic WinCC V7.0 Multilanguage进行变量管理和画面组态，组态完成后设定各个现场控制系统的工艺参数，主要由视频监控、工艺参数曲线、工艺参数监控、工艺参数设定和设备运行状态等子系统结构。现场控制系统采用XC3标准型可编程控制器，控制成本低，易于维护，并能兼容TCP/IP和Modebus等通讯协议，该控制系统采用Modebus TCP/IP协议构建现场总线系统，实现网络控制和集中管理。
上位控制系统能够在线设置换网时间、换网压力、换网温度等参数，可以实时监控换网状态、换网温度、换网压力、主机电流、收卷状态、管径状态等参数并自动绘制成曲线，并能够通过视频监控系统实时监控现场换网装置的运行状况。通过设置软件的网络发布功能，可以在任何连接互联网的电脑上登录系统，监控设备的运行状态和调整运行参数。
通过在反复实验中的调试，优化完善的自动控制程序的各个功能，在生产过程中，体现了良好的可靠性和连续性，解决了滴灌带生产过程中人为因素的影响，能够更好的提高劳动生产率和生产的连续性。
该系统投产以后，控制系统的现场装置和上位控制系统改变了当前离散式现场管理模式，提供集中远程管理模式，实现了资源共享。将可再生塑料利用率从42.9%提高到70.1%，一次制成率提高到98%，换网停机从5小时/次降低至三只四天一次，一次半小时，单件产品能耗由18.5度电降低到15.3度电，劳动生产率提高了20%左右。
該系统的使用提高了再生塑料利用率，减少废旧塑料对环境的污染，生产过程的自动化大幅提高，降低了产品的成本，节约了资源，保护了生态环境，降低了滴灌带生产线的生产能耗，实现了滴灌带生产线的连续低功耗运转，为塑料节水产业的可持续发展提供了有利的技术基础。
参考文献：
（1）杨平，翁思义，郭平. 自动控制原理[M].中国电力出版社，2006
（2）张万忠.可编程控制器应用技术[M].化学工业出版社，2007