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設計基于可編程邏輯控制器與觸摸屏的擠奶機自動清洗控制系統
來源:本站整理  作者:佚名  2012-09-14 10:34:56

根據目前市場上擠奶機自動清洗控制器清洗控制參數不可調,以及沒有與上位機通訊功能的情況,設計出功能齊全的自動清洗控制器。該系統采用可編程控制器作為控制核心 ,硬件電路主要有: 可編程控制器( PLC) 、觸摸屏、工業控制計算機、溫度采集與控制以及串口通訊等部分組成; 軟件部分的編寫采用 FPWIN 和組態王。該系統通過試驗,證明了本系統的可靠性。

0 引言

為了確保牛奶的衛生和質量,奶牛場擠奶設備在擠奶前后必須清洗。一般分為預清洗、堿洗、酸洗、消毒液清洗、后沖洗。目前,國內中小型奶牛場的擠奶機大部分靠手工清洗,清洗過程繁瑣,清洗質量難以保證。國內生產的擠奶機清洗控制器一般只有預洗、堿洗以及酸洗 3 種功能,控制方式簡單,并且清洗時間不能根據實際情況調整,不能與上位機通訊。國外進口的清洗控制器,盡管控制功能比較齊全,但缺乏與上位機的通訊功能,且價格昂貴。隨著信息技術的發展,實現奶牛場的數字化管理是大中型奶牛場發展的必然趨勢。本文介紹的擠奶機自動清洗控制器是以可編程邏輯控制器( PLC) 為核心,觸摸屏為就地顯示控制操作界面,控制功能齊全,能夠實現與上位機的數據通訊,上位機操作顯示軟件為國內領先的組態軟件組態王,整個系統簡潔實用,成本較低,通過簡單的改裝處理就能夠應用于奶牛場現有的擠奶機設備上,具有廣泛的應用前景。

 

1 擠奶機自動清洗控制器工作原理

本系統可以通過自動方式、手動方式以及上位機控制方式來實現對擠奶機設備的清洗控制。自動方式參數的設定是根據我國擠奶設備方面的標準以及參考國外對擠奶機清洗控制的標準來進行設置的。選擇自動方式時,系統根據程序的設定自動完成清洗工作。手動清洗方式時可以根據季節以及當時情況的變化對清洗參數進行修改,以滿足清洗要求。上位 PC 機組態軟件通過 RS232 總線對 PLC 發送控制命令,對下位機的工作進行遠程控制。

 

本系統可以實現的功能:

( 1) PLC 控制不同的清洗方式自動完成;

( 2) 通過水質檢測儀自動檢測清洗質量;

( 3) 清洗水溫和水位不能滿足要求時自動報警,提示檢查供水管線和冷熱水電磁閥;

( 4) 顯示清洗過程以及清洗進程時間;

( 5) 友好的人機操作界面,直觀形象的顯示了各個執行機構的動作狀態和各工藝參數;

( 6) 與上位機遠程通訊功能,為用戶提供了遠程操作和顯示。

 

2 擠奶機自動清洗控制器硬件組成

2. 1 可編程邏輯控制器( PLC)

基于控制系統的控制要求,選擇 FP 系列可編程邏輯控制器作為控制核心。FP 系列 PLC 是由日本松下公司生產的高性能、高可靠性的可編程邏輯控制器。該 PLC 具有抗干擾能力強、處理速度快、網絡功能強大、數據處理種類齊全等優越功能。

 

自動清洗控制器硬件電路原理圖見圖 1:

 

2. 2 觸摸屏操作顯示

考慮到現場的工作情況,就地顯示操作部分采用觸摸屏。觸摸屏與可編程控制器部分采用串行RS232 通訊方式進行通訊。對系統的各個工藝參數、閥體和泵狀態進行顯示,并取代傳統按鈕操作系統進行操作,方便直觀的各個參數設置值進行設置。操作畫面見圖 2,參數設置畫面見圖 3。

 

2. 3 計算機操作顯示與數據存儲打印功能

本系統上位機采用研祥工業用計算機,具有性能穩定、處理速度快、抗干擾能力強、存儲記錄量大等優點。計算機軟件部分采用國內領先的組態王軟件作為操作平臺,穩定的后臺處理功能和強大的組態功能將整體的系統運行情況直觀的顯示給操作人員,與觸摸屏組成了就地與遠程的雙重操作系統。組態王軟件的數據記錄、報表查詢、報表打印、實時曲線和歷史曲線功能,更為用戶提供了方便。

 

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