糧食工業生產自動化監控系統
基于監控計算機（PC）、可編程控制器(PLC)、人機界面（HMI）、智能儀表、工業通信網絡DCS（分布式控制系統）和FCS（現場總線控制系統）的自動化，在國內外的現代化生產線已廣泛應用。據有關部門統計 ：近年來全球PLC的運用行業，以最終用戶分類：汽車占23%；糧食加工占16.4%；化工占14.6%；金屬礦山占11.5%；造紙占11.3%；其他占23.2%。可見，PLC系統在糧食加工業的應用很廣。
尤為引人注目的是PLC控制取代了繼電器控制，計算機鍵盤取代了按鈕開關，工藝流程的計算機終端動態顯示取代了模擬屏顯示，PC機與集散控制網絡使整個生產線處于計算機控制和管理下。近年來，我們選用光洋SU-6M、SZ-4M PLC產品和Digital公司的GP570型觸摸屏,先后設計了湖南省懷化面粉廠、湖南省裕華粉業公司、山西靳州面粉公司、湖南省天龍米業公司、湖北省沙洋鳳池米業公司等15家新建項目的全套PLC自動控制系統，取得圓滿成功。
自動監控及管理系統系統的組成
自動監控及管理系統由計算機、觸模屏、可編程控制器 (PLC)、檢測傳感器、電機控制中心 (MCC) 組成。系統采用RS-485遠程測控系統結合傳統的分布測控系統特點，PC、觸摸屏作上位機，PLC、電子流量計、稱重模塊作下位機。主機的RS-232串口經外插式RS-232/RS-485轉換器變成RS-485數字信號總線，上位機和下位機通過RS-485數字信號總線進行串行通信，使整個生產線處于計算機控制和管理下。
控制方式
設計上從安全、可靠、方便、簡潔的原則出發，系統控制分三個層次：
現場控制：每臺設備設置機旁開關，該開關有三檔位置：
a、手頭控制檔：當置于手動位置時，集控中心交出該設備控制權，操作者可在機旁直接啟動該設備。它主要用來單機設備的調試。
b、停止檔：當置于停止位置時，該設備即不受集控中心控制，也不能手動啟動。它主要在設備檢修時用。
c、自動控制檔：當置于自控檔時，設備由集控中心自動控制。
集控中心自動控制 ：該功能為系統的主流控制方式，生產過程的控制由操作員站和PLC控制系統自動完成。
在觸摸屏界面上設置有系統的自動—手動轉換按鈕，在手動狀態時，只要觸摸某臺設備，即可啟動該設備，該功能主要用來系統的調試。
生產操作界面
現場生產操作界面采用Proface公司的GP570 12.1英寸彩色觸摸屏，負責處理現場與運行操作有關的人機界面，使操作員通過觸摸屏實時了解現場運行狀態，各種生產數據的當前值以及是否有故障報警發生，并可對工藝生產過程進行控制和調節。遠程控制界面選擇研華工控機(PC)。觸摸屏的主要功能：
動態模擬顯示各段工藝流程、生產報表、生產數據；
每幅畫面都設置有操作按鈕，如畫面切換按鈕、生產過程啟/停控制按鈕、報警按鈕、緊急按鈕等；
事件報警：生產中出現異常情況，自動報警并用文字顯示故障類型，同時畫面自動切換至故障所在的流程畫面；
設備由靜態到運行，畫面模擬動畫顯示；
權限管理：操作員只有在開機時輸入正確的登陸密碼后，觸摸屏才能進入運行狀態。
打印輸出班報表、月報表。
觸摸屏通過電纜連結到SZ-4M的第二通信口，通信距離為30m之內。
監控計算機
監控計算機通過R232/R485適配器及雙絞線連結到SZ-4m的第一通信口，通信距離為1400m以內，軟件采用組態王5.01。監控計算機的功能除了觸摸屏全部功能外，還兼有工程師站的作用，它能對下位機(PLC)的程序進行修改、配置。為了管理的需要，充分發揮電腦的資源優勢，該系統在監控計算機建立了如下兩個數據庫：
生產數據庫：（產量、出品率、電量、噸谷電耗、流量）。
設備故障數據庫：(設備過載、溢流、失速、倉空、倉滿、故障恢復）。下位機(PLC)的生產數據和設備故障都實時記錄，并保存在監控計算機的數據庫中，通過監控計算機，可以很方便查詢某年某月某時某秒的生產數據，故障發生的時間及恢復時間，并能生成各種生產報表，進行打印輸出。
監控計算機既可以遠程監控，也可作為現場觸摸屏的冗余設計來使用。監控計算機可與單位的局域網相聯，實現數據共享。
PLC的配置
在大中型糧食加工廠，由于工藝流程復雜、設備多，為了使眾多的設備協調一致地按工藝要求自動工作，達到最佳狀態，單靠人的觀察和操作遠遠不能所及。例如，對物料流量的控制、原糧及成品的料位控制、動態計量控制、生產數據的反饋、設備的安全保護、故障的顯示報警、故障情況下設備的自動轉換工作狀態等，這些要靠PLC來完成。
控制功能
工藝流程啟動：工藝流程啟動分工段進行，各工段可單獨按工藝流程自動聯鎖啟動，也可按工段由后向前自動聯鎖啟動。各工段內工藝流程自動聯鎖啟動，先啟動相應的空壓機，通風除塵系統，然后按物流逆向延時，逐臺啟動各工藝設備。
工藝流程停止：工藝流程停止有三種方式：
a、正常停止：首先關閉所有放料氣動門，然后按工藝順物流方向逐臺延時自動聯鎖停車，最后停止除塵設備。
b、故障停止：當前端控制單元檢測到設備故障時，如過載、失速，該段的放料氣動門立即關閉防止堵塞，如果在3分鐘內不能恢復故障，則自動停止該工段的其他設備。
c、緊急停止：系統出現緊急情況時，可通過操作界面的緊急按鈕，立即停止所有運行中的設備，以保證系統和人員的安全。
料位器與工藝流程聯鎖：比重去石機、礱谷機、重力篩設備正常工作狀態需要適合的物流量配合，用料位器及氣動門的開啟實現這一目標。在一局部工段中，料倉料滿（或者某一設備過載）時，該工段的放料門會立即關閉，工藝流程仍保持工作狀態，如果在3分鐘內仍保持這種狀態，將停止該工段設備的運行。如果在3分鐘內，料倉料滿信號取消（或者過載設備恢復正常），則放料門重新打開，設備正常運行生產。由于工藝各工段基本是串聯關系，所以，以上這種控制思路，在整個流程中需結合具體情況巧妙應用。
生產數據采集：該系統通過二臺HMP-22W流量計和二塊DTM864-2脈沖電度表，將信號分別送到PLC的A/D模塊和輸入模塊。然后通過編程將實時模擬量和脈沖量變為實時的數字量，通過累加積分運算得到如下的生產數據 ：物料流量(kg/h)、出品率%、班產量(噸)、月產量(噸)、班電量(kwh)、噸電耗(kwh/t)、月電量(kwh)。
強電控制：強電控制由四塊MCC柜、機旁開關、電纜、電纜橋架組成。低壓電器均采用施耐德產品，對15kwh以上設備均采用Y/△降壓啟動。
結束語：經過多年實際運行證明，系統具有設計合理、運行可靠、界面友好、操作簡單、監控方便、數據共享的特點。系統的投運，大大減輕了工人的勞動強度，提高了經濟效益和自動化管理水平。中國糧油儀器在線 http://www.radiant-cloud.com
