DCS控制系统在面粉生产中的应用

摘要：小麦制粉及配粉是把小麦通过机械（剪切，挤压）将麦皮与胚乳分离，把胚乳磨碎成粉，经过筛理，获取符合不同质量的面粉。然后经过配粉生产各种级别的面粉。在系统中从麦仓，清理到制粉，粉路，配粉的所有设备都用动态的彩色画面形象有序地排列，并随时可以切换画面。在保证质量的同时，有效地提高了产量。

关键词：小麦 配粉 面粉生产 DCS改造 利大于弊

中图分类号:TP27 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0010-02

1、小麦制粉的简易工艺介绍

日产800t/d面粉生产线主要设备包括原麦的仓贮（工作塔）料仓，磁选，振动筛，去石机，配麦，精选机，打麦机润麦，磨粉机，高方筛，打麸机，清粉机，松粉机，配粉仓，最后到打包机。还包括各种仪表，料位器，执行器等等

2、控制要求及改装DCS的介绍

2.1 控制要求

完成这些设备的精确配合，正常运行，需要许多开关，仪表，控制点等等。过去设计的制粉设备的开，停及故障报警，靠大型模拟屏来控制，这种方式规模大，造价高，自身的故障也多。长时间应用下来，卡件及控制器已经更换许多，因此对老系统进行更新改造成为当务之急。目前在国内市场上有从国外引进的多种系列DCS系统，国内也有许多厂家组装，开发数十种DCS，故DCS系列标准不一，功能参差不齐，价格悬殊。在此情况下，DCS的选择应着重考虑它的性价比，选择可靠性高，功能相当，负载能力合适，经济实惠的DCS。本套装置根据多种因素的分析和比较及监控系统输入，输出的点数的要求,选用浙大中控的ECS-100DCS系统。

2.2 DCS的祥细介绍

ECS-100DCS系统采用三层通信网络结构。最上层为信息管理网，采用符合TCP/IP协议的以太网，连接了各个控制装置的网桥以及企业内各类管理计算机，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。中间层为过程控制网，采用了双高速冗余工业以太网作为其过程控制网络，连接操作站，工程师站与控制站等，传输各种实时信息。底层网络为控制站内部网络，采用主控制卡指挥式令牌网，存储转发通信协议，是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。

主控制卡是控制站的软硬件核心，负责协调控制站内的所有软硬件关系和各项控制任务，如完成控制站中的I/O信号处理，控制计算，与上下网络通信控制处理，冗余诊断等功能。主控制卡的功能和性能将直接影响系统功能的可用性，实时性，可维护性和可靠性。控制站作为控制网的节点，其网络通信功能由主控卡承担。JX-300X中每个控制站可安装两块互为冗余的主控卡，分别安装在主机笼的主控制槽位内。主控制卡的切换可分为失电强制切换，干扰随机切换和故障自动切换。在工作主控制卡突然断电的情况下，强制切换到备用机并担控制任务，称失电强切换。由于工作，备用的切换逻辑电路受到干扰而引起的工作备用切换，称为干扰随机切换。

控制站所有的卡件，都按智能化要求设计，系统内部实现了全数字化的数据传输和信息处理。本系统所需I/O信号类型及数据见表1。

配置控制站卡件如表2。

表2中卡件的具体应用：

(1)数据转发（SP233）。SP233卡是系统I/O机笼的核心单元，是主控制卡联接I/O卡件的中间环节，它一方面驱动SBUS总线，另一方面管理本机笼的I/O卡件。

(2)电流信号输入卡(SP313)。SP313卡是一块智能型的，带有模拟量信号调用的4路信号采集卡，并可为4路变送器提供+24V隔离电源。

(3)电压信号输入卡（SP314）。SP314卡是一块智能型的，带有模拟量信号调用的4路信号采集卡，每一路分别可接收二型和三型标准电压信号，毫伏信号，以及务种型号的热电偶信号，将其转换成数字信号送给主控制卡SP243X。

(4)热电阻信号输入卡（SP316）。SP316卡是一块专用于测量热电阻信号的，点点隔离的，可冗余的2路A/D转换，每一路分别可接收PT100，CU50两种热电阻信号，将其调理后转换成数字信号送给主控制卡SP243X。

(5)模拟信号输出卡（SP322X）。SP322X卡为4路点点隔离型电流信号输出，作为带CPU的高精度智能化卡件，具有实时检测输出状况功能，它允许主控制卡监控正常的输出电流。

(6)继电器输出卡（SP332）。SP332卡能根据主控制卡命令输出开关量信号，驱动中间继电器，控制现场执行机构。

(7)触点型开关量输入卡（SP363）。P363卡是7路或8路数字量信号输入卡，该卡件能够快速响应干触点输入，实现数字信号的准确采集。

(8)开关量输出卡（SP364）。SP364卡是智能型7通道小功率继电器输出卡，完成去现场小型执行器的数字量电气输出。

3、改装后的利与弊

改装后的控制系统的可靠性，运算能力，扩展能力，开放性，操作性及监控水平等方面得到了提高。但也存在问题：在线增加，修改点的组态或控制方案时，现场的控制方式可能会改变，在线更换卡件时会影响现场设备的运转状态。总体利大于弊。

4、结语

DCS系统在面粉生产中的成功运用，它能实现复杂的网络功能，实现生产管理网对现场数据的获得以及通过浏览生产现场经过调试，配电接上输入输出信号就可满足生产监视，程序控制，操作画面，参数报警，资料记录及趋势等的功能要求，运行安全可靠。