化工反應(yīng)釜生產(chǎn)控制流程

1、四車間 1# 4#反應(yīng)釜生產(chǎn)自動(dòng)化控制流程總體可分為以下部分， 3 個(gè)原 料儲(chǔ)罐和 1 個(gè)水罐的獨(dú)立自動(dòng) / 手動(dòng)進(jìn)料進(jìn)水控制、 4 個(gè)反應(yīng)釜按照配方自動(dòng) /手 動(dòng)進(jìn)料攪拌生產(chǎn)控制。 從控制模式上劃分， 本系統(tǒng)分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩個(gè) 模式，上位界面設(shè)置整個(gè)控制系統(tǒng)的手動(dòng) / 自動(dòng)切換按鈕，手動(dòng)模式下允許操作 員通過(guò)鼠標(biāo)對(duì)系統(tǒng)中的所有設(shè)備進(jìn)行打開 / 關(guān)閉、啟動(dòng)停止操作，此模式下操作 員對(duì) 3個(gè)原料儲(chǔ)罐和 1 個(gè)水罐的一鍵自動(dòng)進(jìn)料控制按鈕和 4個(gè)反應(yīng)釜自動(dòng)生產(chǎn)按 鈕無(wú)效。自動(dòng)模式下系統(tǒng)中所有設(shè)備的手動(dòng)控制無(wú)效，此模式下操作員可對(duì) 3 個(gè)原料儲(chǔ)罐和 1 個(gè)水罐的一鍵自動(dòng)進(jìn)料控制和 4 個(gè)反應(yīng)釜

2、自動(dòng)配方生產(chǎn)啟動(dòng)。 自 動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程中不允許切換到手動(dòng)模式，當(dāng)操作時(shí)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(gè)原料儲(chǔ)罐和 1 個(gè)水罐的獨(dú)立自 動(dòng)/手動(dòng)進(jìn)料進(jìn)水控制、 4 個(gè)反應(yīng)釜按照配方自動(dòng) / 手動(dòng)進(jìn)料攪拌生產(chǎn)控制。手動(dòng) 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(dòng)生產(chǎn)模式下系統(tǒng) 的控制邏輯。 原料儲(chǔ)罐進(jìn)料控制 鑒于原料儲(chǔ)罐一鍵進(jìn)料每個(gè)罐的控制邏輯相同，以下以17#料儲(chǔ)罐為例說(shuō) 明，其他同理。 操作員可通過(guò)點(diǎn)擊界面的“ 17#進(jìn)料”按鈕開始進(jìn)料。此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢查 17#料罐液位，當(dāng)液位不在高高限時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)進(jìn)料控制邏輯，當(dāng)液位大于 等于高高限時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)停止進(jìn)

3、料。 自動(dòng)進(jìn)料控制邏輯開始系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉 17#原 料儲(chǔ)罐出料閥和加壓閥， 檢測(cè)到出料閥和加壓閥關(guān)到位信號(hào)后開啟排空閥， 當(dāng)罐 內(nèi)壓力排至小于時(shí)， 原料儲(chǔ)罐進(jìn)料閥自動(dòng)打開， 檢測(cè)到進(jìn)料閥開到位時(shí)自動(dòng)啟動(dòng) 上料泵。 原料被送至罐內(nèi)。 當(dāng)罐內(nèi)液位升至高限報(bào)警設(shè)定值時(shí)， 系統(tǒng)開始自動(dòng)報(bào) 警，提示操作人員關(guān)閉進(jìn)料操作。若液位繼續(xù)上升，到達(dá)設(shè)定值高高限時(shí)， 系統(tǒng) 將自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料泵， 檢測(cè)到泵停止信號(hào)后關(guān)進(jìn)料閥 ，自動(dòng)停止加料過(guò)程， 并進(jìn)行 后臺(tái)事件記錄。當(dāng)需要自動(dòng)進(jìn)料時(shí)需重新點(diǎn)擊“ 17#進(jìn)料”按鈕開始進(jìn)料。自動(dòng) 進(jìn)料過(guò)程中也可以點(diǎn)擊 “停止進(jìn)料” 終止自動(dòng)進(jìn)料過(guò)程。 原料進(jìn)料控制級(jí)別高于 生產(chǎn)過(guò)程控制

4、。 即在反應(yīng)釜生產(chǎn)過(guò)程中， 操作人員可隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行原料儲(chǔ)罐 進(jìn)料操作，而與系統(tǒng)處于自動(dòng)或手動(dòng)無(wú)關(guān)。 原料罐出料控制見(jiàn)反應(yīng)釜配方生產(chǎn)部分。 計(jì)量水罐進(jìn)水控制 鑒于計(jì)量水罐出水方式為泵出模式，計(jì)量的水罐的進(jìn)水控制總體分為自動(dòng) 水位控制模式和手動(dòng)進(jìn)水模式。 自動(dòng)進(jìn)水模式下，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)計(jì)量水罐稱重重量與預(yù)設(shè)的計(jì)量水罐重量 上下限進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)水與停止進(jìn)水。 當(dāng)水罐重量低于預(yù)設(shè)重量下限時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)打開 進(jìn)水球閥進(jìn)水，當(dāng)水罐重量高于預(yù)設(shè)重量上限時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水球閥停止進(jìn) 水。水罐重量上下限值在上位畫面可進(jìn)行更改設(shè)置。 為減少控制波動(dòng)， 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(dòng)進(jìn)水

5、模式下，通過(guò)點(diǎn)擊“進(jìn)水按鈕”和“停止進(jìn)水”按鈕實(shí)現(xiàn)水罐的 進(jìn)水與停止進(jìn)水。手動(dòng)模式下，當(dāng)點(diǎn)擊“進(jìn)水按鈕”時(shí)系統(tǒng)打開進(jìn)水球閥，當(dāng)點(diǎn) 擊“停止進(jìn)水”按鈕時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)水球閥。 自動(dòng)和手動(dòng)進(jìn)水模式下均有重量高限報(bào)警功能。 計(jì)量水罐出水控制見(jiàn)反應(yīng)釜配方生產(chǎn)部分。 （建議水罐進(jìn)水只設(shè)置自動(dòng)進(jìn)水按鈕，手動(dòng)控制通過(guò)點(diǎn)擊進(jìn)水球閥直接實(shí)現(xiàn)。 ） 單個(gè)反應(yīng)釜配方自動(dòng)生產(chǎn)控制 鑒于單個(gè)反應(yīng)釜生產(chǎn)時(shí)每個(gè)反應(yīng)釜的控制邏輯相同， 以下以 14#反應(yīng)釜進(jìn)行 所有 6 種物料生產(chǎn)為例說(shuō)明，其他同理。 反應(yīng)釜配方自動(dòng)生產(chǎn)控制流程如下： 當(dāng) 14#反應(yīng)釜需要生產(chǎn)時(shí)，點(diǎn)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(shí)對(duì) 4

6、個(gè)反應(yīng)釜進(jìn)行生產(chǎn)操作。以 14#為例，開始進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備 操作 15 步， 生產(chǎn)準(zhǔn)備 1 步：設(shè)置配方 點(diǎn)擊此按鈕可對(duì)本次生產(chǎn)的配方進(jìn)行設(shè)置， （當(dāng)本次生產(chǎn)的 配方已有時(shí)可跳過(guò)本步，直接進(jìn)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(cè)試配方”，點(diǎn)擊“配方添加”按鈕存儲(chǔ)配 方。配方設(shè)置完成。 2 步、點(diǎn)擊“讀取配方”系統(tǒng)自動(dòng)列出已存儲(chǔ)的所有配方，選擇“14#釜測(cè) 試配方”。按鈕腳本自動(dòng)將所選配方下發(fā)到 PLC中的配方數(shù)組。 3 步、點(diǎn)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(diǎn)擊“設(shè)置系數(shù)”輸入實(shí)際生產(chǎn)量重量與配方重量的倍數(shù)，默認(rèn)為 1. 5步、點(diǎn)

7、擊“配方校驗(yàn)”讀取PLC中配方數(shù)組中的所有數(shù)據(jù)到上位，用于校 驗(yàn)PLC中的配方與上位設(shè)定一致。 生產(chǎn)操作 當(dāng)生產(chǎn)準(zhǔn)備 15 步完成后便可開始生產(chǎn)操作。 點(diǎn)擊“自動(dòng)生產(chǎn)”按鈕開始生產(chǎn)，此時(shí)需滿足 2 個(gè)條件 應(yīng)釜重量小于 50kg 3 個(gè)料罐均無(wú)正在進(jìn)料標(biāo)志 否則自動(dòng)彈出提示窗口。 當(dāng)條件均滿足時(shí)， 復(fù)位與 14#反應(yīng)釜相關(guān)閥門。 進(jìn)入自動(dòng)生產(chǎn) 1 步：加壓程 序。上升沿首次觸發(fā) 復(fù)位17#送料泵、進(jìn)料閥關(guān)、排空閥關(guān)、出料閥關(guān)，延時(shí) 3秒and17#送料 泵停、進(jìn)料閥關(guān)、排空閥關(guān)條件啟動(dòng)加壓閥開。壓力提升至，關(guān)閉加壓閥，當(dāng)壓 力低于打開加壓閥。將生產(chǎn)過(guò)程中壓力維持在。 17#組份進(jìn)料： 當(dāng)步序等

8、于 1，壓力大于時(shí)開始加配方中的 1 號(hào)組分 17#料， 首先鎖死 14#反應(yīng)釜的其他進(jìn)料閥門， 其次打開 17#料罐出料閥、 14#反應(yīng)釜17#料進(jìn)料閥、 17#料調(diào)閥開 10%， 延時(shí) 2秒后 17#料調(diào)閥開 100%。 此時(shí)開啟 14#反應(yīng)釜攪拌機(jī)。 17#進(jìn)料重量實(shí)時(shí)在生產(chǎn)狀態(tài)欄 17#料組分實(shí) 際重量欄里顯示。 當(dāng)實(shí)際重量小于工藝重量 50kg 時(shí)， 17#料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 當(dāng)實(shí)際重量小于工藝重量10kg時(shí)，17#料調(diào)閥開度設(shè)置17% 當(dāng)實(shí)際重量大于等于工藝重量時(shí)， 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(yīng)釜 17#料進(jìn)料閥。同時(shí)輸出 17#料進(jìn)料

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

10、大于等于工藝重量時(shí)， 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(yīng)釜 151#料進(jìn)料閥。同時(shí)輸出 151#料進(jìn)料完成標(biāo)志，進(jìn)入攪 拌間隔程序，當(dāng)攪拌滿足配方設(shè)定 2min 時(shí)，步序 2完成，步序加 1 進(jìn)入 155#物 料進(jìn)料邏輯。 155#組份進(jìn)料： 當(dāng)步序等于 3，壓力大于時(shí)開始加配方中的 3號(hào)組分 155#料， 首先鎖死 14#反應(yīng)釜的其他進(jìn)料閥門， 其次打開 155#料罐出料閥、 14#反應(yīng)釜 155#料進(jìn)料閥、 155#料調(diào)閥開 10%， 延時(shí) 2 秒后 155#料調(diào)閥開 100%。 155#進(jìn)料重量實(shí)時(shí)在生產(chǎn)狀態(tài)欄 155#料組分實(shí)際重量欄里顯示。 當(dāng)實(shí)

11、際重量小于工藝重量 50kg 時(shí)， 155#料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 當(dāng)實(shí)際重量小于工藝重量 10kg 時(shí)， 155#料調(diào)閥開度設(shè)置 17%， 當(dāng)實(shí)際重量大于等于工藝重量時(shí)， 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(yīng)釜 155#料進(jìn)料閥。同時(shí)輸出 155#料進(jìn)料完成標(biāo)志，進(jìn)入攪 拌間隔程序，當(dāng)攪拌滿足配方設(shè)定 3min 時(shí)，步序 3完成，步序加 1 進(jìn)入散劑物 料進(jìn)料邏輯。 散劑組份進(jìn)料： 當(dāng)步序等于 4，鎖死 14#反應(yīng)釜的其他進(jìn)料閥門，輸出散劑料放置確認(rèn)標(biāo)志 （觸發(fā)上位彈出散劑料放置確認(rèn)畫面） ，當(dāng)上位確認(rèn)后，并且地秤重量大于 20kg 時(shí)，復(fù)位清洗水球閥、

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

13、份進(jìn)料： 當(dāng)步序等于 5，鎖死 14#反應(yīng)釜的其他進(jìn)料閥門，復(fù)位清洗水球閥、調(diào)閥， 打開 14#反應(yīng)釜水進(jìn)料閥、水調(diào)閥開度 20%，當(dāng)反饋滿足時(shí)啟動(dòng)水泵， 水泵已啟動(dòng)并且進(jìn)料實(shí)際重量小于工藝重量 100kg 時(shí)，調(diào)閥開度設(shè)置 100%。 進(jìn)水重量實(shí)時(shí)在生產(chǎn)狀態(tài)欄水料組分實(shí)際重量欄里顯示。 當(dāng)實(shí)際重量小于工藝重量 50kg 時(shí)，散劑料調(diào)閥開度設(shè)置 40%， 關(guān)閉反應(yīng) 當(dāng)實(shí)際重量小于工藝重量 10kg 時(shí)，散劑料調(diào)閥開度設(shè)置 17%， 當(dāng)實(shí)際重量大于等于工藝重量時(shí)，停止水泵，泵停止反饋為條件 釜水進(jìn)料閥、水調(diào)閥開度設(shè)置 0%。同時(shí)輸出水進(jìn)料完成標(biāo)志，進(jìn)入攪拌間隔程 序，當(dāng)攪拌滿足配方設(shè)定5min時(shí)

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

15、散劑進(jìn)料閥、清洗水調(diào)閥開度設(shè)置 0%。同時(shí)輸出清洗水進(jìn)料完成標(biāo)志， 進(jìn)入攪拌間隔程序，當(dāng)攪拌滿足配方設(shè)定10min時(shí)，步序5完成，步序加1進(jìn)入 步序 6。 當(dāng)檢測(cè)到非以上 6種物料時(shí)當(dāng)前步序直接 +1，直到步序 10完成，輸出 14# 反應(yīng)釜生產(chǎn)完成標(biāo)志。上位彈出生產(chǎn)完成提示框。 生產(chǎn)過(guò)程中如果遇到異常情況需要停止生產(chǎn)， 可以點(diǎn)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(yīng)釜相關(guān)的所有閥門關(guān)閉。 反應(yīng)釜自動(dòng)生產(chǎn)中原料儲(chǔ)罐進(jìn)料工況控制 以 17#料進(jìn)料為例。 反應(yīng)釜生產(chǎn)過(guò)程中可隨時(shí)給任一個(gè)原料儲(chǔ)罐進(jìn)料，當(dāng)點(diǎn)擊“17#原料進(jìn)料” 按鈕時(shí)，輸出 17#進(jìn)料標(biāo)志并關(guān)閉 17#料儲(chǔ)罐出料閥、反應(yīng)

16、釜進(jìn)料閥、調(diào)節(jié)閥。 然后進(jìn)入原料罐進(jìn)料控制邏輯。當(dāng) 17#罐輸出進(jìn)料標(biāo)志時(shí)，有使用 17#料生產(chǎn)的 反應(yīng)釜被暫停，當(dāng)點(diǎn)擊“停止進(jìn)料時(shí)”復(fù)位進(jìn)料標(biāo)志反應(yīng)釜繼續(xù)生產(chǎn)。 兩個(gè)以上反應(yīng)釜同時(shí)進(jìn)一種原料的工況控制 即當(dāng) 14# 4 個(gè)反應(yīng)釜生產(chǎn)組分通過(guò)互鎖解決同時(shí)生產(chǎn)同種物料的進(jìn)料問(wèn)題， 反應(yīng)釜正在進(jìn) 17#物料，此時(shí) 15#反應(yīng)釜也運(yùn)行到 17#物料的步序， 此時(shí) 15#反應(yīng) 釜生產(chǎn)被暫停， 直到 14#反應(yīng)釜進(jìn)料結(jié)束并關(guān)閉 17#料罐出料閥、 17#料反應(yīng)釜進(jìn) 料閥、 17#料調(diào)節(jié)閥、輸出 17#料進(jìn)料完成標(biāo)志，此時(shí) 15#反應(yīng)釜繼續(xù)生產(chǎn)，打開 17#料罐出料閥、 17#料反應(yīng)釜進(jìn)料閥、 17#料調(diào)

17、節(jié)閥、復(fù)位 17#料進(jìn)料完成標(biāo)志。 生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)中斷工況控制 4 個(gè)反應(yīng)釜各設(shè)一個(gè)生產(chǎn)中斷按鈕， 此按鈕的作用用于中斷相應(yīng)反應(yīng)釜的生 過(guò)程。當(dāng)反應(yīng)釜處于正在生產(chǎn)過(guò)程中， 點(diǎn)擊此按鈕時(shí)， 相應(yīng)反應(yīng)釜的所有進(jìn)料閥 門關(guān)閉， 原料儲(chǔ)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(yīng) 釜未完成原配方設(shè)定料量，可通過(guò)以下兩種方式進(jìn)行修正。 1、通過(guò)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(shí)際進(jìn)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(jì) 總體設(shè)計(jì)思想： 1、程序架構(gòu)簡(jiǎn)潔、清晰、規(guī)律 2、編程語(yǔ)言易讀懂，易維護(hù) 3、積木式，模塊化架構(gòu) 4、注釋清晰完整 5、與上位連接簡(jiǎn)單化、規(guī)律化 結(jié)構(gòu)： 1、啟動(dòng)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(