溶糖系統(tǒng)方案(經(jīng)典)

1、精品資料可編輯修改TECHNICAL PROGRAM技術(shù)方案Project:項目名稱：溶糖自動控制系統(tǒng)Client:客戶：Project number:Protocol no.:Status: For ConstructionVersion:Date:Content目錄封面 錯誤!未定義書簽。1. System Overview 系統(tǒng)概述 42. Description of Document 文件描述 43. Systems Control Theory 系統(tǒng)控制原理 53.1. 控制系統(tǒng)原理圖 53.1.1. 1#系統(tǒng) 53.1.2. 2#系統(tǒng) 63.1.3. 3#系統(tǒng) 73.2. 原理概

2、述 83.2.1. 三套 S7-300 PLC 控制器分別實現(xiàn)對三套系統(tǒng)的控制 83.2.2. 三臺西門子HMI 分別安裝在三臺控制柜的門板上 83.3. 各控制點原理圖 83.3.1. 1# 系統(tǒng) 93.3.2. 2# 系統(tǒng) 103.3.3. 3# 系統(tǒng) 113.4. 各系統(tǒng) IO 點列表： 123.4.1. 1#系統(tǒng)IO點： 123.4.2. 2#系統(tǒng)IO點： 133.4.3. 3#系統(tǒng)IO點 143.5. 各部分的控制原理 153.5.1. 熱水換熱器控制 153.5.2. 溶糖罐加水控制 153.5.3. 溶糖罐加糖口現(xiàn)場控制 153.5.4. 溶糖罐加熱控制 163.5.5. 溶糖罐

3、攪拌電機控制 163.5.6. 列管式殺菌器物料泵控制 163.5.7. 列管式殺菌器控制 163.5.8. 糖罐高位罐溫度控制 163.5.9. 注汁機控制 164. The System to Achieve functional 系統(tǒng)實現(xiàn)功能 174.1. 溶液罐加水自動控制； 174.2. 溶液罐溫度自動控制； 174.3. 攪拌電機變頻無沖擊啟動，并自動根據(jù)不同工況切換轉(zhuǎn)速； 174.4. 列管式殺菌器自動加熱控制； 174.5. 列管式殺菌器物料泵自動控制； 174.6. 糖液高位罐液位自動控制； 174.7. 糖液高位罐排液自動控制； 174.8. 各閥門與攪拌電機和物料泵均可手

4、動控制。 175. Overview of User interface 操作界面概述 175.1. 系統(tǒng)流程畫面 175.2. 參數(shù)設(shè)定畫面 195.3. 系統(tǒng)參數(shù)畫面 205.4. 手動控制畫面 216. The main components described 主要部件描述 216.1. 控制器：西門子S7-300 PLC 216.2. 觸摸屏：西門子MP377 系列 226.3. 變頻器：三菱 F740 系列 236.4. 溫度傳感器：E+H 溫度傳感器 246.5. 流量傳感器：E+H 流量傳感器 257. 結(jié)束。 25精品資料1. System Overview 系統(tǒng)概述該系統(tǒng)是

5、針對溶糖系統(tǒng)專門設(shè)計的自動控制系統(tǒng)，采用西門子S7-300 PLC 控制器和西門子人機界面，實現(xiàn)溶糖系統(tǒng)的自動控制要求，滿足各種工作工況，達到所需的工藝要求2. Description of Document 文件描述本文件是對溶糖自動控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計進行方向指引和明確闡述， 本文件僅適用于設(shè)計討論階段，未經(jīng)設(shè)計工程師允許，不得由于施工和外傳?？删庉嬓薷?. Systems Control Theory系統(tǒng)控制原理3.1. 控制系統(tǒng)原理圖3.1.1. 1# 系統(tǒng)MIT HMIS7-300PLC1g©。rI1#系統(tǒng)精品資料3.1.3. 3# 系統(tǒng)可編輯修改S7-300 PLC2#系

6、統(tǒng)加子HMI口S7-300PLC3#系統(tǒng)co®精品資料3.2.原理概述1.1.1. 三套 S7-300 PLC 控制器分別實現(xiàn)對三套系統(tǒng)的控制，每套控制系統(tǒng)包括兩個溶糖罐的液位與溫度控制、糖液高位罐的液位與溫度控制、熱水板換器的溫度控制、列管式殺菌器溫度控制、糖液離心泵變頻控制、攪拌電機變頻控制、兩個溶糖罐加水手動控制和糖液高位罐手動加液控制；1.1.2. 三臺西門子HMI 分別安裝在三臺控制柜的門板上， 分別顯示三套系統(tǒng)的運作狀況及進行設(shè)定與操作。1.3. 各 控制點原理圖可編輯修改精品資料3.3.2.1# 系統(tǒng)LDI17 克印一DI度 Dll 9 D28AQ7oHM5寸己1=1I

7、 內(nèi)百I 巴口。 Un寸OJ3I ±< Ln口門 寸12 gLIQLDISCAL43flMB X-D-®LDDDDmu orn-11口：i SU5I moa) mgs nJrlItlL3AI3AI2-&-】ii 彳號 DLLDI4o h 一5 73567bIeT2I2D1D1出TT-r-r-D¥O M0DLE1EI5dlIg 口<r IK二二 Iwill叱I口可編輯修改精品資料3.3.2. 6# 系統(tǒng)LDI17-DI1FD11530« J 22目I NI 口 d SCJB 寸 QIU 寸口<rI Ln口 a WIT glsL二口

8、 三匚u 68 CUJH .OLAI 2玨V5678 11 mil rn二-r*l D0D-L9 s J D-Ln口<Ei口！I 9IIQ 巴I口可編輯修改MD-CP3-LIAad*一6 7005678 2 221111111 -二-I n-n-n-nu )-B-DDDDDT16ITEIF OSA Knp一口口AI 6百I QIDII Ela 寸 esL 寸口 0I ID目 IlaI Ellul合口6 DI2CAD3UHDI2- rE 4rLI3H-AT AI3"學(xué)DI&l 萼二泵；嘮KJ 2-=-3JDGDI29可編輯修改JILrni1Dl4o hDI5oL耳-

9、69;All精品資料1.4. 各系統(tǒng)IO點列表:1.4.1. 1# 系統(tǒng) IO 點:1#系統(tǒng)DI點:在乒 廳P描述在乒 廳P描述DI1 二溶糖罐1加水閥手自動DI16糖液離心呆故障1DI2 二溶糖罐1加水閥手動開啟DI17糖液局停罐加液閥手自動DI3 二溶糖罐1加水閥手動關(guān)閉DI18糖液高位罐加液閥手動開啟DI4溶糖罐1高液位DI19糖液局停罐加液閥手動關(guān)閉DI5 二溶糖罐1低液位DI20糖液局僅罐身液位DI6 二溶糖罐1攪拌電機運行DI21糖液局停罐低液停DI7 二溶糖罐1攪拌電機故障DI22溶糖罐1加糖完成按鈕 JDI8 二溶糖罐2加水閥手自動DI23溶糖罐1加糖口急停按鈕DI9溶糖罐2加

10、水閥手動開啟DI24溶糖罐2加糖完成按鈕DI10溶糖罐2加水閥手動關(guān)閉DI25溶糖罐2加糖口急停按鈕1DI11溶糖罐2高液位DI26注汁機現(xiàn)場開始按鈕DI12溶糖罐2低液位DI27注汁機現(xiàn)場停止按鈕DI13溶糖罐2攪拌電機運行DI28注汁機現(xiàn)場急停按鈕DI14溶糖罐2攪拌電機故障DI29列管式殺菌器手自動DI15糖液離心呆運行1#系統(tǒng)DO點:在乒 廳P描述序號描述DO1溶糖罐1加水閥啟停DO10溶糖罐1加糖口聲光報警黃色DO2溶糖罐1攪拌電機啟停DO11溶糖罐1加糖口聲光報警綠色DO3溶糖罐1排液閥啟停DO12溶糖罐2加糖口聲光報警紅色 DO4溶糖罐2加水閥啟停DO13溶糖罐2加糖口聲光報警黃

11、色DO5溶糖罐2攪拌電機啟停DO14溶糖罐2加糖口聲光報警綠色DO6溶糖罐2排液閥啟停DO15注汁機現(xiàn)場準備信號指示1DO7糖液離心呆后停DO16注汁機現(xiàn)場聲光報警紅色DO8糖液局停罐加液閥啟停DO17注汁機現(xiàn)場聲光報警黃色DO9溶糖罐1加糖口聲光報警紅仞O18注汁機現(xiàn)場聲光報警綠色1#系統(tǒng)AI點:在乒 廳P描述在乒 廳P描述AI1熱水板換器出水溫度AI4溶糖罐2罐內(nèi)溫度AI2熱水流量AI5糖液局停罐罐內(nèi)溫度AI3溶糖罐1罐內(nèi)溫度AI6列管式殺菌器出口溫度1#系統(tǒng)DO點:在乒 廳P描述AO1熱水板換器蒸汽閥控制AO2溶糖罐1攪拌電機變頻控制AO3溶糖罐1夾套加熱器蒸汽閥控制AO4溶糖罐2攪拌電

12、機變頻控制AO5糖液離心呆艾頻控制AO6溶糖罐2夾套加熱器蒸汽閥控制AO7糖液高位罐加熱器蒸汽閥控制AO8列管式殺菌器蒸汽閥控制3.4.2. 2# 系統(tǒng) IO 點:2#系統(tǒng)DI點:在乒 廳P描述在乒 廳P描述DI1 二溶糖罐3加水閥手自動DI16糖液離心呆故障1DI2 二溶糖罐3加水閥手動開啟DI17糖液高位罐加液閥手自動口DI3 二溶糖罐3加水閥手動關(guān)閉DI18糖液高位罐加液閥手動開啟DI4溶糖罐3高液位DI19糖液高位罐加液閥手動關(guān)閉DI5 二溶糖罐3低液位DI20糖液高位罐高液位DI6溶糖罐3攪拌電機運行DI21糖液高位罐低液位DI7 二溶糖罐3攪拌電機故障DI22溶糖罐3加糖完成按鈕

13、JDI8溶糖罐4加水閥手自動DI23溶糖罐3加糖口急停按鈕DI9 二溶糖罐4加水閥手動開啟DI24溶糖罐4加糖完成按鈕1DI10溶糖罐4加水閥手動關(guān)閉DI25溶糖罐4加糖口急停按鈕DI11 二溶糖罐4高液位DI26注汁機現(xiàn)場開始按鈕DI12溶糖罐4低液位DI27注汁機現(xiàn)場停止按鈕DI13 二溶糖罐4攪拌電機運行DI28注汁機現(xiàn)場急停按鈕DI14 二溶糖罐4攪拌電機故障DI29列管式殺菌器手自動口DI15 二糖液離心呆運行2#系統(tǒng)DO點:在乒 廳P描述在乒 廳P描述DO1溶糖罐3加水閥啟停DO10溶糖罐3加糖口聲光報警黃色DO2溶糖罐3攪拌電機啟停DO11溶糖罐3加糖口聲光報警綠色口DO3溶糖罐

14、3排液閥啟停DO12溶糖罐4加糖口聲光報警紅色DO4溶糖罐4加水閥啟停DO13溶糖罐4加糖口聲光報警黃色DO5溶糖罐4攪拌電機啟停DO14溶糖罐4加糖口聲光報警綠色DO6溶糖罐4排液閥啟停 糖液離心泵啟停DO15注汁機現(xiàn)場準備信號指示DO7DO16注汁機現(xiàn)場聲光報警紅色DO8糖液曷位罐加液閥啟停DO17注汁機現(xiàn)場聲光報警黃色DO9溶糖罐3加糖口聲光報警紅仞O18注汁機現(xiàn)場聲光報警綠色2#系統(tǒng)AI點：在乒 廳P描述在乒 廳P描述AI1熱水板換器出水溫度AI4溶糖罐4罐內(nèi)溫度AI2熱水流量AI5糖液局停罐罐內(nèi)溫度AI3溶糖罐3罐內(nèi)溫度AI6列管式殺菌器出口溫度2#系統(tǒng)DO點:在乒 廳P描述AO1熱

15、水板換器蒸汽閥控制AO2溶糖罐3攪拌電機變頻控制AO3溶糖罐3夾套加熱器蒸汽閥控制AO4溶糖罐4攪拌電機變頻控制AO5糖液離心呆艾頻控制AO6溶糖罐4夾套加熱器蒸汽閥控制AO7糖液高位罐加熱器蒸汽閥控制AO8列管式殺菌器蒸汽閥控制3.4.3. 3# 系統(tǒng) IO 點3#系統(tǒng)DI點:在乒 廳P描述在乒 廳P描述DI1 二溶糖罐5加水閥手自動DI16糖液離心呆故障1DI2 二溶糖罐5加水閥手動開啟DI17糖液局停罐加液閥手自動DI3 二溶糖罐5加水閥手動關(guān)閉DI18糖液局停罐加液閥手動開啟DI4 二溶糖罐5高液位DI19糖液局停罐加液閥手動關(guān)閉DI5 二溶糖罐5低液位DI20糖液局僅罐身液位DI6溶

16、糖罐5攪拌電機運行DI21糖液局停罐低液停DI7溶糖罐5攪拌電機故障DI22溶糖罐5加糖完成按鈕DI8 二溶糖罐6加水閥手自動DI23溶糖罐5加糖口急停按鈕1DI9溶糖罐6加水閥手動開啟DI24溶糖罐6加糖完成按鈕DI10 二溶糖罐6加水閥手動關(guān)閉DI25溶糖罐6加糖口急停按鈕:DI11 二溶糖罐6高液位DI26注汁機現(xiàn)場開始按鈕DI12溶糖罐6低液位DI27注汁機現(xiàn)場停止按鈕DI13 二溶糖罐6攪拌電機運行DI28注汁機現(xiàn)場急停按鈕DI14 二溶糖罐6攪拌電機故障DI29列管式殺菌器手自動口DI15 二糖液離心呆運行3#系統(tǒng)DO點:在乒 廳P描述在乒 廳P描述DO1溶糖罐5加水閥啟停DO10

17、溶糖罐5加糖口聲光報警黃色DO2溶糖罐5攪拌電機啟停DO11溶才睛罐5加糖口聲光報警綠色DO3DO4溶糖罐5排液閥啟停DO12溶糖罐6加糖口聲光報警紅色溶糖罐6加水閥啟停DO13溶才睛罐6加糖口聲光報警黃色DO5溶糖罐6攪拌電機啟停DO14溶糖罐6加糖口聲光報警綠色DO6溶糖罐6排液閥啟停DO15注汁機現(xiàn)場準備信號指示DO7糖液離心呆后停DO16注汁機現(xiàn)場聲光報警紅色DO8糖液曷位罐加液閥啟停DO17注汁機現(xiàn)場聲光報警黃色DO9溶糖罐5加糖口聲光報警紅仞O18注汁機現(xiàn)場聲光報警綠色3#系統(tǒng)AI點:在乒 廳P描述在乒 廳P描述AI1熱水板換器出水溫度AI4溶糖罐6罐內(nèi)溫度AI2熱水流量AI5糖液

18、局停罐罐內(nèi)溫度AI3溶糖罐5罐內(nèi)溫度AI6列管式殺菌器出口溫度3#系統(tǒng)DO點:在乒 廳P描述AO1熱水板換器蒸汽閥控制AO2溶糖罐5攪拌電機變頻控制AO3溶糖罐5夾套加熱器蒸汽閥控制AO4溶糖罐6攪拌電機變頻控制AO5糖液離心呆艾頻控制AO6溶糖罐6夾套加熱器蒸汽閥控制AO7糖液高位罐加熱器蒸汽閥控制AO8列管式殺菌器蒸汽閥控制1.5. 各部分的控制原理1.5.1. 熱水換熱器控制? 在觸摸屏上設(shè)置熱水換熱器出水溫度，對比溫度傳感器反饋的實時溫度使用PID算法自動調(diào)整蒸汽閥開度，保證出水溫度達到要求并且穩(wěn)定。1.5.2. 溶糖罐加水控制? 在觸摸屏上選定需要加水的溶糖罐，按“開始注熱水”按鈕，

19、按提示操作設(shè)定加注熱水量， 溶糖罐加水閥自動開啟，控制器根據(jù)流量傳感器累計熱水量，當?shù)竭_設(shè)定量時加水閥自動關(guān)閉；? 加水過程中如果溶糖罐到達高液位，加水閥自動關(guān)閉；? 也可以在現(xiàn)場手動操作控制加水閥加水；? 兩個溶糖罐互鎖，只能同時往一個溶糖罐注入熱水。1.5.3. 溶糖罐加糖口現(xiàn)場控制在兩個溶糖罐的加糖口分別各安裝有控制柜，柜上設(shè)置有三色聲光報警器（紅色表示“注入熱水中”，黃色表示“糖液調(diào)配中”，綠色表示“溶糖中”），注入熱水時報警器閃爍紅色（不 能加糖），熱水加注完成后報警器閃爍黃色（可以開始加糖），加糖完成后按現(xiàn)場控制柜的“加 糖完成”按鈕，報警器閃爍綠色（加糖完成） ； 控制柜上設(shè)置有

20、急停按鈕。1.5.4. 溶糖罐加熱控制?在觸摸屏上設(shè)置溶糖罐夾套加熱溫度；?熱水注入到達中液位后，溶糖罐夾套開始加熱， 根據(jù)罐內(nèi)溫度傳感器反饋的實時溫度， 使用PID 算法實時調(diào)節(jié)蒸汽閥開度來滿足溫度控制要求。1.5.5. 溶糖罐攪拌電機控制溶糖罐內(nèi)熱水加注到達中液位后，攪拌電機啟動；電機采用變頻啟動，運行頻率可在觸摸屏設(shè)定（升 / 降速時間可在變頻器設(shè)定） ；當溶糖完成，現(xiàn)場按下“開始排糖液”按鈕時，溶糖罐排液閥開啟，電機轉(zhuǎn)入低速運行狀態(tài)（頻率可設(shè)定） ，并且隨著溶糖柜內(nèi)液位的下降降低頻率，當液位降至低液位時，攪拌電機停止。1.5.6. 列管式殺菌器物料泵控制?當現(xiàn)場按下“開始排糖液”按鈕時

21、，溶糖罐排液閥開啟，糖液高位罐排放閥動作后，延時啟動物料泵，物料泵采用直接啟動；?排液結(jié)束，溶糖罐排液閥關(guān)閉或糖液搞違法排放閥關(guān)閉后，物料泵停止。1.5.7. 列管式殺菌器控制?在觸摸屏上設(shè)定殺菌器運行溫度，當物料泵啟動后開始加熱， 根據(jù)溫度傳感器反饋的殺菌器出口溫度采用 PID 算法實時控制蒸汽閥以滿足殺菌溫度控制要求；?當物料泵停止時，殺菌器停止加熱。1.5.8. 糖罐高位罐溫度控制? 在觸摸屏上可設(shè)定糖液高位罐加熱溫度， 當罐內(nèi)液位超過中液位時， 根據(jù)傳感器反饋的罐內(nèi)溫度采用 PID 算法實時控制蒸汽閥加熱以保溫罐內(nèi)物料。1.5.9. 注汁機控制在注汁機現(xiàn)場設(shè)置有控制柜，控制柜上設(shè)置有三

22、色聲光報警器（紅色：糖液調(diào)配中，黃色：糖液調(diào)配完成，綠色：排糖液） ，并設(shè)置有注汁機準備OK 指示燈；當有注汁機準備 OK 信號，并且糖液也配置OK 時，在注汁機現(xiàn)場按下“放糖液”按鈕，糖液高位罐排放閥自動根據(jù)液位控制 （低液位開啟， 高液位關(guān)閉） 并亮起現(xiàn)場控制柜聲光報警器綠燈。4. The System to Achieve functional 系統(tǒng)實現(xiàn)功能4.1. 溶液罐加水自動控制；4.2. 溶液罐溫度自動控制；4.3. 攪拌電機變頻無沖擊啟動，并自動根據(jù)不同工況切換轉(zhuǎn)速；4.4. 列管式殺菌器自動加熱控制；4.5. 列管式殺菌器物料泵自動控制；4.6. 糖液高位罐液位自動控制；4.

23、7. 糖液高位罐排液自動控制；4.8. 各 閥門與攪拌電機和物料泵均可手動控制。5. Overview of User interface 操作界面概述5.1. 系統(tǒng)流程畫面可編輯修改廣州奇音食品演葆系統(tǒng)? 顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)，溫度與流量、電機與水泵頻率等;? 系統(tǒng)啟停操作；? 各菜單選擇。精品資料5.2.參數(shù)設(shè)定畫面可編輯修改1305 12TL 231S9.J1參數(shù)設(shè)定本畫面主要設(shè)定系統(tǒng)運行的各部分參數(shù)。精品資料5.3.系統(tǒng)參數(shù)畫面可編輯修改本頁面主要設(shè)定各個加熱控制的PID設(shè)定參數(shù)。精品資料5.4.手動控制畫面可編輯修改手動控制本頁面用于實現(xiàn)各處閥門與電機的手動控制功能。主要部件描述6. The main components described6.1. 控制器：西門子 S7-300 PLCS7-300是模塊化小型PlC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。其模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計使得各種精品資料單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。? 系統(tǒng)組成：中央處理單元（CPU）:各種CPU 有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS DP通訊接口等信號*II塊（SM）：用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出。通訊處理