化工反應釜生產(chǎn)控制流程

1、四車間 1# 4#反應釜生產(chǎn)自動化控制流程總體可分為以下部分， 3 個原 料儲罐和 1 個水罐的獨立自動 / 手動進料進水控制、 4 個反應釜按照配方自動 /手 動進料攪拌生產(chǎn)控制。 從控制模式上劃分， 本系統(tǒng)分為手動控制和自動控制兩個 模式，上位界面設(shè)置整個控制系統(tǒng)的手動 / 自動切換按鈕，手動模式下允許操作 員通過鼠標對系統(tǒng)中的所有設(shè)備進行打開 / 關(guān)閉、啟動停止操作，此模式下操作 員對 3個原料儲罐和 1 個水罐的一鍵自動進料控制按鈕和 4個反應釜自動生產(chǎn)按 鈕無效。自動模式下系統(tǒng)中所有設(shè)備的手動控制無效，此模式下操作員可對 3 個原料儲罐和 1 個水罐的一鍵自動進料控制和 4 個反應釜

2、自動配方生產(chǎn)啟動。 自 動生產(chǎn)過程中不允許切換到手動模式，當操作時輸出禁止提醒。 從控制區(qū)域上劃分，本系統(tǒng)的控制包括 3 個原料儲罐和 1 個水罐的獨立自 動/手動進料進水控制、 4 個反應釜按照配方自動 / 手動進料攪拌生產(chǎn)控制。手動 模式下所有設(shè)備均由操作員直接控制， 本控制流程主要介紹自動生產(chǎn)模式下系統(tǒng) 的控制邏輯。 原料儲罐進料控制 鑒于原料儲罐一鍵進料每個罐的控制邏輯相同，以下以17#料儲罐為例說 明，其他同理。 操作員可通過點擊界面的“ 17#進料”按鈕開始進料。此時系統(tǒng)會自動檢查 17#料罐液位，當液位不在高高限時，系統(tǒng)進入自動進料控制邏輯，當液位大于 等于高高限時系統(tǒng)自動停止進

3、料。 自動進料控制邏輯開始系統(tǒng)會自動關(guān)閉 17#原 料儲罐出料閥和加壓閥， 檢測到出料閥和加壓閥關(guān)到位信號后開啟排空閥， 當罐 內(nèi)壓力排至小于時， 原料儲罐進料閥自動打開， 檢測到進料閥開到位時自動啟動 上料泵。 原料被送至罐內(nèi)。 當罐內(nèi)液位升至高限報警設(shè)定值時， 系統(tǒng)開始自動報 警，提示操作人員關(guān)閉進料操作。若液位繼續(xù)上升，到達設(shè)定值高高限時， 系統(tǒng) 將自動關(guān)閉進料泵， 檢測到泵停止信號后關(guān)進料閥 ，自動停止加料過程， 并進行 后臺事件記錄。當需要自動進料時需重新點擊“ 17#進料”按鈕開始進料。自動 進料過程中也可以點擊 “停止進料” 終止自動進料過程。 原料進料控制級別高于 生產(chǎn)過程控制

4、。 即在反應釜生產(chǎn)過程中， 操作人員可隨時根據(jù)需要進行原料儲罐 進料操作，而與系統(tǒng)處于自動或手動無關(guān)。 原料罐出料控制見反應釜配方生產(chǎn)部分。 計量水罐進水控制 鑒于計量水罐出水方式為泵出模式，計量的水罐的進水控制總體分為自動 水位控制模式和手動進水模式。 自動進水模式下，系統(tǒng)自動根據(jù)計量水罐稱重重量與預設(shè)的計量水罐重量 上下限進行自動進水與停止進水。 當水罐重量低于預設(shè)重量下限時系統(tǒng)自動打開 進水球閥進水，當水罐重量高于預設(shè)重量上限時系統(tǒng)自動關(guān)閉進水球閥停止進 水。水罐重量上下限值在上位畫面可進行更改設(shè)置。 為減少控制波動， 上下限重 量比較控制中引入死區(qū)量，并在上位畫面可更改設(shè)置。 手動進水

5、模式下，通過點擊“進水按鈕”和“停止進水”按鈕實現(xiàn)水罐的 進水與停止進水。手動模式下，當點擊“進水按鈕”時系統(tǒng)打開進水球閥，當點 擊“停止進水”按鈕時系統(tǒng)關(guān)閉進水球閥。 自動和手動進水模式下均有重量高限報警功能。 計量水罐出水控制見反應釜配方生產(chǎn)部分。 （建議水罐進水只設(shè)置自動進水按鈕，手動控制通過點擊進水球閥直接實現(xiàn)。 ） 單個反應釜配方自動生產(chǎn)控制 鑒于單個反應釜生產(chǎn)時每個反應釜的控制邏輯相同， 以下以 14#反應釜進行 所有 6 種物料生產(chǎn)為例說明，其他同理。 反應釜配方自動生產(chǎn)控制流程如下： 當 14#反應釜需要生產(chǎn)時，點擊主畫面下方的生產(chǎn)畫面按鈕打開生產(chǎn)畫面。 此畫面下可以同時對 4

6、個反應釜進行生產(chǎn)操作。以 14#為例，開始進行生產(chǎn)準備 操作 15 步， 生產(chǎn)準備 1 步：設(shè)置配方 點擊此按鈕可對本次生產(chǎn)的配方進行設(shè)置， （當本次生產(chǎn)的 配方已有時可跳過本步，直接進入 2 步）。設(shè)置配方如下圖所示： 設(shè)置完成后輸入配方名“ 14#釜測試配方”，點擊“配方添加”按鈕存儲配 方。配方設(shè)置完成。 2 步、點擊“讀取配方”系統(tǒng)自動列出已存儲的所有配方，選擇“14#釜測 試配方”。按鈕腳本自動將所選配方下發(fā)到 PLC中的配方數(shù)組。 3 步、點擊“設(shè)置批次”輸入本次的產(chǎn)品批次，用于生產(chǎn)記錄與數(shù)據(jù)查詢。 4 步、點擊“設(shè)置系數(shù)”輸入實際生產(chǎn)量重量與配方重量的倍數(shù)，默認為 1. 5步、點

7、擊“配方校驗”讀取PLC中配方數(shù)組中的所有數(shù)據(jù)到上位，用于校 驗PLC中的配方與上位設(shè)定一致。 生產(chǎn)操作 當生產(chǎn)準備 15 步完成后便可開始生產(chǎn)操作。 點擊“自動生產(chǎn)”按鈕開始生產(chǎn)，此時需滿足 2 個條件 應釜重量小于 50kg 3 個料罐均無正在進料標志 否則自動彈出提示窗口。 當條件均滿足時， 復位與 14#反應釜相關(guān)閥門。 進入自動生產(chǎn) 1 步：加壓程 序。上升沿首次觸發(fā) 復位17#送料泵、進料閥關(guān)、排空閥關(guān)、出料閥關(guān)，延時 3秒and17#送料 泵停、進料閥關(guān)、排空閥關(guān)條件啟動加壓閥開。壓力提升至，關(guān)閉加壓閥，當壓 力低于打開加壓閥。將生產(chǎn)過程中壓力維持在。 17#組份進料： 當步序等

8、于 1，壓力大于時開始加配方中的 1 號組分 17#料， 首先鎖死 14#反應釜的其他進料閥門， 其次打開 17#料罐出料閥、 14#反應釜17#料進料閥、 17#料調(diào)閥開 10%， 延時 2秒后 17#料調(diào)閥開 100%。 此時開啟 14#反應釜攪拌機。 17#進料重量實時在生產(chǎn)狀態(tài)欄 17#料組分實 際重量欄里顯示。 當實際重量小于工藝重量 50kg 時， 17#料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 當實際重量小于工藝重量10kg時，17#料調(diào)閥開度設(shè)置17% 當實際重量大于等于工藝重量時， 17#料調(diào)閥開度設(shè)置 0%，并關(guān)閉 17#料罐 出料閥和 14#反應釜 17#料進料閥。同時輸出 17#料進料

9、完成標志，進入攪拌間 隔程序，當攪拌滿足配方設(shè)定1min時，步序1完成，步序加1進入151#物料進 料邏輯。 151#組份進料： 當步序等于 2，壓力大于時開始加配方中的 2號組分 151#料， 首先鎖死 14#反應釜的其他進料閥門， 其次打開 151#料罐出料閥、 14#反應釜 151#料進料閥、 151#料調(diào)閥開 10%， 延時 2秒后 151#料調(diào)閥開 100%。 151#進料重量實時在生產(chǎn)狀態(tài)欄 151#料組分實際重量欄里顯示。 當實際重量小于工藝重量 50kg 時， 151#料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 當實際重量小于工藝重量 10kg 時， 151#料調(diào)閥開度設(shè)置 17%， 當實際重量

10、大于等于工藝重量時， 151#料調(diào)閥開度設(shè)置 0%，并關(guān)閉 151#料 罐出料閥和 14#反應釜 151#料進料閥。同時輸出 151#料進料完成標志，進入攪 拌間隔程序，當攪拌滿足配方設(shè)定 2min 時，步序 2完成，步序加 1 進入 155#物 料進料邏輯。 155#組份進料： 當步序等于 3，壓力大于時開始加配方中的 3號組分 155#料， 首先鎖死 14#反應釜的其他進料閥門， 其次打開 155#料罐出料閥、 14#反應釜 155#料進料閥、 155#料調(diào)閥開 10%， 延時 2 秒后 155#料調(diào)閥開 100%。 155#進料重量實時在生產(chǎn)狀態(tài)欄 155#料組分實際重量欄里顯示。 當實

11、際重量小于工藝重量 50kg 時， 155#料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 當實際重量小于工藝重量 10kg 時， 155#料調(diào)閥開度設(shè)置 17%， 當實際重量大于等于工藝重量時， 155#料調(diào)閥開度設(shè)置 0%，并關(guān)閉 155#料 罐出料閥和 14#反應釜 155#料進料閥。同時輸出 155#料進料完成標志，進入攪 拌間隔程序，當攪拌滿足配方設(shè)定 3min 時，步序 3完成，步序加 1 進入散劑物 料進料邏輯。 散劑組份進料： 當步序等于 4，鎖死 14#反應釜的其他進料閥門，輸出散劑料放置確認標志 （觸發(fā)上位彈出散劑料放置確認畫面） ，當上位確認后，并且地秤重量大于 20kg 時，復位清洗水球閥、

12、打開 14#反應釜散劑料進料閥、散劑料調(diào)閥開度 20%，當 反饋滿足時啟動散劑料泵， 散劑料泵已啟動并且進料實際重量小于工藝重量 100kg 時，調(diào)閥開度設(shè)置 100%。散劑料重量實時在生產(chǎn)狀態(tài)欄散劑料組分實際重量欄里顯示。 當實際重量小于工藝重量 50kg 時，散劑料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 當實際重量小于工藝重量10kg時，散劑料調(diào)閥開度設(shè)置17% 當實際重量大于等于工藝重量時，停止散劑料泵，泵停止反饋為條件 關(guān)閉 反應釜散劑料進料閥、散劑料調(diào)閥開度設(shè)置 0%。同時輸出散劑料進料完成標志， 進入攪拌間隔程序，當攪拌滿足配方設(shè)定 4min 時，步序 4完成，步序加 1 進入 水進料邏輯。 水組

13、份進料： 當步序等于 5，鎖死 14#反應釜的其他進料閥門，復位清洗水球閥、調(diào)閥， 打開 14#反應釜水進料閥、水調(diào)閥開度 20%，當反饋滿足時啟動水泵， 水泵已啟動并且進料實際重量小于工藝重量 100kg 時，調(diào)閥開度設(shè)置 100%。 進水重量實時在生產(chǎn)狀態(tài)欄水料組分實際重量欄里顯示。 當實際重量小于工藝重量 50kg 時，散劑料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 關(guān)閉反應 當實際重量小于工藝重量 10kg 時，散劑料調(diào)閥開度設(shè)置 17%， 當實際重量大于等于工藝重量時，停止水泵，泵停止反饋為條件 釜水進料閥、水調(diào)閥開度設(shè)置 0%。同時輸出水進料完成標志，進入攪拌間隔程 序，當攪拌滿足配方設(shè)定5min時

14、，步序5完成，步序加1進入清洗水進料邏輯。 清洗水組份進料： 當步序等于 6，鎖死 14#反應釜的其他進料閥門，散劑料調(diào)閥 0%、水調(diào)閥 0%、水泵停止。條件滿足時打開 14#反應釜散劑進料閥、清洗水調(diào)閥開度 20%， 當反饋滿足時啟動散劑泵。 散劑泵已啟動并且進料實際重量小于工藝重量 100kg 時，散劑調(diào)閥開度設(shè) 置 100%。進清洗水重量實時在生產(chǎn)狀態(tài)欄清洗水料組分實際重量欄里顯示。 當實際重量小于工藝重量 50kg 時，清洗水調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 當實際重量小于工藝重量10kg時，清洗水調(diào)閥開度設(shè)置17% 當實際重量大于等于工藝重量時，停止清洗水水泵， 泵停止反饋為條件 關(guān) 閉反應釜

15、散劑進料閥、清洗水調(diào)閥開度設(shè)置 0%。同時輸出清洗水進料完成標志， 進入攪拌間隔程序，當攪拌滿足配方設(shè)定10min時，步序5完成，步序加1進入 步序 6。 當檢測到非以上 6種物料時當前步序直接 +1，直到步序 10完成，輸出 14# 反應釜生產(chǎn)完成標志。上位彈出生產(chǎn)完成提示框。 生產(chǎn)過程中如果遇到異常情況需要停止生產(chǎn)， 可以點擊生產(chǎn)操作欄里的 “生 產(chǎn)中斷”按鈕中斷生產(chǎn)，與此反應釜相關(guān)的所有閥門關(guān)閉。 反應釜自動生產(chǎn)中原料儲罐進料工況控制 以 17#料進料為例。 反應釜生產(chǎn)過程中可隨時給任一個原料儲罐進料，當點擊“17#原料進料” 按鈕時，輸出 17#進料標志并關(guān)閉 17#料儲罐出料閥、反應

16、釜進料閥、調(diào)節(jié)閥。 然后進入原料罐進料控制邏輯。當 17#罐輸出進料標志時，有使用 17#料生產(chǎn)的 反應釜被暫停，當點擊“停止進料時”復位進料標志反應釜繼續(xù)生產(chǎn)。 兩個以上反應釜同時進一種原料的工況控制 即當 14# 4 個反應釜生產(chǎn)組分通過互鎖解決同時生產(chǎn)同種物料的進料問題， 反應釜正在進 17#物料，此時 15#反應釜也運行到 17#物料的步序， 此時 15#反應 釜生產(chǎn)被暫停， 直到 14#反應釜進料結(jié)束并關(guān)閉 17#料罐出料閥、 17#料反應釜進 料閥、 17#料調(diào)節(jié)閥、輸出 17#料進料完成標志，此時 15#反應釜繼續(xù)生產(chǎn)，打開 17#料罐出料閥、 17#料反應釜進料閥、 17#料調(diào)

17、節(jié)閥、復位 17#料進料完成標志。 生產(chǎn)過程中生產(chǎn)中斷工況控制 4 個反應釜各設(shè)一個生產(chǎn)中斷按鈕， 此按鈕的作用用于中斷相應反應釜的生 過程。當反應釜處于正在生產(chǎn)過程中， 點擊此按鈕時， 相應反應釜的所有進料閥 門關(guān)閉， 原料儲罐的閥門，散劑、水閥門、泵關(guān)閉 、生產(chǎn)停止。生產(chǎn)中斷的反應 釜未完成原配方設(shè)定料量，可通過以下兩種方式進行修正。 1、通過質(zhì)量控制中的“ PH修正”添加剩余物料。并攪拌，完成后續(xù)生產(chǎn)。 2、記錄中斷生產(chǎn)的實際進料量，重新設(shè)置修正配方，然后加載修正配方添 加剩余物料，完成后續(xù)生產(chǎn)。 程序設(shè)計 總體設(shè)計思想： 1、程序架構(gòu)簡潔、清晰、規(guī)律 2、編程語言易讀懂，易維護 3、積木式，模塊化架構(gòu) 4、注釋清晰完整 5、與上位連接簡單化、規(guī)律化 結(jié)構(gòu)： 1、啟動初始化 2、設(shè)置輸入輸出DB緩存區(qū)，易于設(shè)備塊的批量處理fc 3、掃描步1加載所有模擬量處理子程序 FC(