组态软件在干燥设备上的应用

引言 　　干燥过程是一种复杂、时变、非线性的工业过程，干燥控制就是要调整和控制影响整个干燥过程的工艺参数。 　　随着微型计算机技术和自动控制技术的不断进步与发展，许多领域都引入了计算机自动检测与控制技术，而且对计算机自动测控系统的要求也越来越高，各种灵活的组态软件应运而生。MCGS（Monitor and Control Generated System，通用监控系统）是一套用于快速构建和生成计算机监控系统的组态软件，它能够基于Microsoft（各种32 位Windows平台）上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。 　　1、系统概述及组态流程 　　干燥设备中有许多关键参数如温度、泵压、负压等需要记录和控制，以抚顺高科高压电瓷责任有限公司DTP-2000 低压喷雾干燥机为例，本机整个生产过程采用先进的昆仑TPC嵌入式工业终端电脑监控，这是一种以研华的嵌入式系统硬件、微软的WINCE操作系统和先进的MCGS嵌入式组态软件为核心，加上液晶屏、触摸屏等外围设备快速构成的高性能、高可靠性的新一代人机界面。通过现场总线与PLC（可编程序控制器）和智能仪表连接进行数据采集，经过组态实现人机界面将整个生产工艺流程进行模拟动态显示（显示现场设备的运行状态），并可通过报表、曲线来显示现场温度数据，帮助操作员对整机的料浆输送系统、雾化系统、产品输送、负压调节等系统进行组态监控，实现机电一体化操作。显示屏为高亮度液晶屏和汉化的用户操作界面，可视性好，操作方便，只需轻轻触摸即可，系统运行稳定，安全可靠。 　　2、系统硬件组成 　　下位机采用OMRON CPM2A系列PLC，自带RS232 通讯接口，可直接和上位机进行通讯，只要将触摸按钮进行组态，并与PLC的输入、输出通道进行连接，即可实现触摸控制。 　　温控仪采用宇电AI人工智能调节器，用RS485方式与上位机进行通讯，并在上位机上可修改相关的设定参数。 　　3、报表输出及曲线绘制 　　在工程应用中，大多数监控系统需要对干燥设备采集的数据进行存盘、统计分析，并根据实际情况打印出数据报表。这类数据报表包括实时数据报表、历史数据报表（班报表、日报表、月报表等）。数据报表在工控系统中是必不可少的，是数据显示、查询、分析、统计、打印的最终体现，是对生产过程中系统监控对象状态的综合记录和规律总结。将一个或多个实时数据或将历史数据以效果图形式表示出来,即成实时曲线或历史曲线。 　　3.1 实时报表 　　实时报表是对瞬时量的反映，通常用于将当前时间的数据变量按一定报告格式（用户组态）显示和打印出来。实时报表可以通过MCGS 系统的自由表格构件来组态显示实时数据。 　　3.2 历史报表 　　历史报表通常用于从历史数据库中提取数据记录，并以一定的格式显示出来。 　　3.3 实时曲线 　　实时曲线构件是用曲线显示一个或多个数据对象数值的动画图形，像笔绘记录仪一样实时记录数据对象值的变化情况。 　　3.4 历史曲线 　　历史曲线构件实现了历史数据的曲线浏览功能。运行时，历史曲线构件能够根据需要画出相应历史数据的趋势效果图。历史曲线主要用于事后查看数据与状态变化趋势和总结规律。 　　4、结束语 　　根据干燥设备本身的需要和特点，使用MCGS组态软件对其进行组态、监控，可组态配置出高性能、高可靠性和高度专业化的工业控制监控系统，具有丰富多样的动态画面和数据浏览功能，从而使干燥设备的自动化控制跃上了一个新台阶。采用该监控系统，设备运行状况一目了然，且操作简单易学，深受用户欢迎。 · 行业聚焦：  　　一、螺旋闪蒸干燥机 　　螺旋闪蒸干燥机主要由干燥室、旋风分离器加料器、和布袋收集器组成。被干燥物料由加料器进入干燥室内，热风沿切线方向进入干燥室，并以高速旋转状态由干燥室底向上流动，与物料充分接触，使物料处于稳定的平衡流化状态，在干燥室内搅拌器的冲击和高速旋转气流的共同作用下，物料块被分散成不规则的颗粒状，较大未干的物料向室壁运动，由于其具有较大的沉降速度而落到干燥室的下部重复上述过程。随着物料的分散和物料间的相互撞击，物料块表面已干的颗粒将移向干燥室气体旋转轴心线，与气流一起排放到物料收集器，从而得到粒度及干燥程度都很均匀的干燥产品。此 　　一、气流闪蒸干燥机工作原理： 　　热空气由入口管以适宜的喷动速度从闪蒸干燥机底部进入搅拌粉碎干燥室，对物料产生强烈的剪切、吹浮、旋转作用，于是物料受到离心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化，强化了传质传热。在干燥机底部，较大较湿的颗粒团在搅拌器的作用下被机械破碎，湿含量较低，颗粒度较小的颗粒被旋转气流夹带上升，在上升过程中进一步干燥。由于气固两相作旋转流动，固相惯性大于气相，固气两相间的相对速度较大，强化两相间的传质传热，所以该机生产强度高。 　　二、干燥设备。 　　真空耙式干燥机原理：被干燥物料从壳体上方正中间加入，在不断正反转动的耙齿的搅拌下，物料轴向来回走动，与壳体内壁接触的表面不断更新，受到蒸汽的间接加热，耙齿的均匀搅拌，粉碎1、滚翻运动混合机（一维运动混合机） 　　滚翻运动混合机属复合型混合机，其由料筒、传动系统、机座等组成，筒体在电机的带动下作均速旋转运动，由于筒体内壁焊有若干特制的抄板，物料在抄板的推动下，沿着筒壁作环向运动，形成物料上下、左右方向的运动。同时，由于抄板与筒体中轴线有一定的角度，使物料在筒体内作前后方向的运动。虽然，料筒的运动很简单（一维运动），但料筒内的物料在料筒内充分的滚翻(做的是三维运动)，加之上料筒内保留的剩余空间和料筒的合理旋转速度，使参加混合的不同组分能最大可能地作相对运动，从而达到混合的目的。 　　加料：在料筒上装有人孔兼加料口；卸料域很广，但单一品种的批量都不大，需要全行业共同努力推广应用。目前的主要应用范围包括： 　　2.1、粉（粒）状食品饮料、调味品中的应用。 　　目前粉（粒）状食品中用于混合包装，终端用户直接冲水饮用，在固体调味品中也是这种应用方式；2.2、在糕、饼、片状食品的成型工艺中，复合变性淀粉作为焙烘赋形剂、膨胀剂、改良剂。目前在雪米饼、复合薯片、蛋糕派等产品中的应用较普遍；2.3、在冷冻食品中的应用。复合变性淀粉具有冷水可溶性，可以更方便生产；2.4、在纸管及造纸工业中的应用。目前在国内外都得到普遍应用；2.5、在环保涂料中的应用。由于人们追求环保材料，目前复合变性淀粉工业的推广发展十分迅速。

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