PLC在乳品厂净乳过程中的应用

　　一般来说，高品质的净乳系统，除了具有准确的温度处理和合理工艺结构外，还需要完备和可靠的控制功能结构。目前，净乳机的控制一般采用分散就地的控制方式，难于集中控制，不利于统一进行生产管理。而此系统设计上采用上、下位机控制，组成多控制器集中控制网络系统。可以在上位机画面上对净乳机状态进行设定，还可以显示净乳机的工作状态，重要参数的历史趋势图和对相关数据的保存，便于操作，实时控制和监视净乳的运行过程。

　　如图2，集中控制器选择CONTROLLOGIX5550系列，该控制器易于和现有PLC系统集成，不仅具有先进的通信和输入、输出能力，而且可同时提供顺序、过程及运动控制功能，模块化的系统使用户方便地设计、装配和修改。现场就地净乳机控制器系统采用SIEMENS公司较为成熟SIMATIC S7—200系列CPU224处理器。该处理器集成14INPUT／10OUTPUT数字量I／O点，并扩展EM222、  EM231模块，增加扩展功能，选择MPI通讯协议，与其它设备组成通讯网络。操作面板选用SIEMENS公司触摸屏OP7，在OP7上可以设置和修改有关参数，以上这些功能配置，满足了设计要求。

4 程序设计和编程

　　整个系统软件分为上、下位机两部分。上位机在Windows 2000操作系统下，用Intouch7．0进行软件组态。上位机作为人机界面，实时接收下位机传送的数据，将各种报警数据、阀门的状态显示出来。下位机软件CONTROLLOGIX主要完成进料口阀、出料口阀，大排渣等的控制。这里重点介绍控制器下位机软件。

　　在V3．1 STEP 7—Micro／Win32软件环境下进行编制。S7-200系列PLC丰富的功能指令和符号寻址方式极大方便了编程。在程序中应用A／D转换的数字滤波、功能块、数据块、和通讯接口等功能，充分体现PLC功能控制的特点，使程序简洁、直观。程序结构模块化设计，梯形图方式编程。程序分为如下几个部分：主程序、初始化程序、输入程序、产品程序、CIP程序、模拟量处理程序、报警程序、输出程序、供料泵控制程序、入料口控制程序和通讯程序等组成。图3为“产品”处理模块部分程序框图。程序中V55．1为控制器面板“产品”按键，  V105．5为远程控制器置位位。“产品”状态时，当V101．1为1，C1、C3开始计时，SM0．4按分脉冲计时，当计满VW0时，允许小排动作。C1重新计数，V55．1为1，启动C2，SM0．5按秒脉冲计时，为前冲洗状态，V60．2为1，关碗水电磁阀动作。当V55．2为1，V60．0为1，开碗水电磁阀动作，并持续VW4时间，同样，当V55．4为1，置为后冲洗状态，保持关碗水动作。这样，程序一个周期的小排渣结束，程序继续循环执行。

　　由于采用集中控制系统，这就要求程序控制除了保证工艺的时序性，还必须协调系统的同步性，也就是说，CONTROLLOGIX处理器和SIEMENS处理器动作必须一致。

　　在程序设计上，设置软件通讯握手位，实时与CONTROLLOGIX处理器进行通讯，必要时做出相应的调整，保证系统的正常运行。如表1所示，在由“循环”状态转到“产品”状态时，处理器既要完成自己的小排渣动作，还要接收CONTROLLOGIX发出的大排渣动作，正常的动作时序是大排渣间隔是1小时，小排渣的间隔是16分钟，如果两者相隔时间太近，会造成没有必要的浪费，也影响净乳的效果。用如下的编程方法实现了上述功能。如图4，其中C6，C7分别为小排渣计数器和复位计数器，m16．2为大排渣动作，v60．3为“循环”状态位。当“循环”时，小排渣始终进行，C6不复位；“产品”状态时，两个大排渣之间(1小时)，进行三次小排渣，C7对C6复位，重新计数。

　　程序具有较为齐备的故障检测功能，实时监测各检测点的状态，当出现电机温度过热、紧急停车、运行过程中转速过低、压缩空气工作压力低、操作水压力低的情况下，系统会产生声、光报警，紧急停车，待故障解除后，可通过解除报警铃、灯光闪烁等，来重新恢复系统运行。

5 结束语

　　经过一年多的运行，该控制系统运行稳定、动作准确、操作简单、易于维护，完全达到工艺设计要求。经过净乳后的原奶，各项技术指标(单位颗粒度、感观、气味)完全达到或超过对此道工序的要求，提高了产品质量，大大增强企业的生产能力，取得了良好的经济效益。整套系统受到用户的好评，具有广阔的应用和发展前景。