隨著工業(yè)自動化的進一步深入發(fā)展，生產(chǎn)行業(yè)的自動化改造已是當務(wù)之急，針對食品廠的生產(chǎn)項目大多涉及高溫高壓、放熱深冷的工藝流程，生產(chǎn)現(xiàn)場程序復(fù)雜而且安全要求嚴格。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)顯現(xiàn)出越來越多的弊端。

國際市場競爭的焦點越來越明顯地集中在產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)成本，交貨期，服務(wù)和新產(chǎn)品的開發(fā)速度上，而這些因素無不取決于生產(chǎn)管理的方式和效率，采用科學(xué)的管理方法，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，合理的利用資源，努力降低成本，是制造企業(yè)在激烈的市場競爭中取勝的重要手段。

自動化監(jiān)控是有效、便捷實施生產(chǎn)智能化的重要組成部分。自動化監(jiān)控方案的設(shè)計關(guān)鍵在于生產(chǎn)過程中各個階段的傳感器，控制室的操作工控機，以及實現(xiàn)操作的控制閥。通過傳感器發(fā)送參數(shù)信號到監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控系統(tǒng)對信號解析判斷后做出相應(yīng)處理，最后發(fā)布指令通知相關(guān)控制閥響應(yīng)操作。

本系統(tǒng)通過對生產(chǎn)流程的嚴格監(jiān)控，然后細化、分析監(jiān)控參數(shù)，最后根據(jù)分析結(jié)果來判斷生產(chǎn)狀態(tài)進而做出相應(yīng)處理來減少人工勞動力，提高生產(chǎn)過程的安全性，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量等，達到工業(yè)自動化的目的。

一、客戶需求分析
為了有效地提高今麥郎制醬工藝的生產(chǎn)效益，減少員工工作量、加強生產(chǎn)流程制度化、規(guī)范化、嚴格執(zhí)行工藝標準。結(jié)合我公司多年來的項目經(jīng)驗，我們設(shè)計了本套自動化監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)由一個PT100傳感器、一個壓力傳感器、一個TP1608采集卡、一個繼電器輸出+聲光報警器、一個電動閥、一個模擬量輸出模塊、一臺控制工控機和服務(wù)中心組成。自動化監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)線上的合適位置安裝傳感器、采集卡、電動閥、聲光報警器、繼電器輸出模塊，而監(jiān)控系統(tǒng)軟件則安裝在工控機上，通過工控機，對生產(chǎn)流程進行監(jiān)控判斷和與服務(wù)中心進行交互，使整個生產(chǎn)流程按照工藝標準清晰、準確地執(zhí)行。
二、系統(tǒng)主要功能
1、系統(tǒng)功能
1）實時溫度、壓強的醒目顯示
2）報警提示：異常報警、操作提示報警
3）數(shù)據(jù)庫存儲以及歷史曲線查詢和報表生成
4）工藝流程圖及流程進度窗口顯示
5）便捷的工藝標準輸入方式并根據(jù)工藝標準自動生成流程圖
6）根據(jù)工藝標準要求，自動控制電動調(diào)節(jié)閥的開度和啟閉
7）提供手動“暫停運行”和“繼續(xù)運行”操作
8）提供遠程監(jiān)控通訊
9）提供操作權(quán)限設(shè)置
2、系統(tǒng)特點
硬件介紹

2.1  雙PT100熱電阻(φ6*100mm）
雙熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為 φ1.0~φ 8.0mm ，最小可達 φ 0.5mm 。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后?。粰C械性能好、耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝 ， 使用壽命長等優(yōu)點。
① 熱電阻和顯示儀表的分度號必須一致
② 為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響，必須采用六線制接法

2.2壓力傳感器

技術(shù)參數(shù)：

△量程：        見標準量程表

△精度等級：     0.2% ,

△遲滯：        ≤0.01%滿量程

△溫度影響：    TK＜±0.2%FS/K

△工作電壓：    18～36V DC

△負載電阻：    ≤ 1200Ω

△工作溫度：    -30—80℃

△介質(zhì)溫度：    -30—85℃

△防護等級：    IP65

△外殼材料：    不繡鋼，塑料

△密封件：      氟素橡膠

●  可顯示物理量-1.9.9.9.—9.9.9.9

●  壓降小于4.5V，3mA

●  可選擇帶兩路開關(guān)量輸出（光偶輸出），開關(guān)點可設(shè)定

●  按健編程，可設(shè)定：零點/滿量程/小數(shù)點/阻尼時間/開關(guān)報警/常開常閉輸出

●  大LED顯示，解決了LCD在黑暗環(huán)境下無法看清的問題

●  適用于各種兩線式變送器，無需電源

2.3 TP1608采集卡

2.4 繼電器輸出+聲光報警器

繼電器輸出接口，在儀器內(nèi)部參數(shù)設(shè)置可以設(shè)定儀器的每個通道的報警上限溫度值設(shè)定，將上限范圍設(shè)定的溫度值對應(yīng)儀器觸點1（繼電器1）報警，可以將每一個的上限值對應(yīng)第一個觸點（繼電器1），當其中某一個上限值超限了，繼電器觸點1（繼電器1）即會 +-閉合短路,從而觸發(fā)那邊已經(jīng)接好電源的聲光報警器報警。（繼電器1在電路中起電源開關(guān)作用。（其它234...8繼電器也是同樣的原理，在此工程中則不需要用到234....8號繼電器）。

2.5模擬量輸出模塊

2.7控制工控機

工控機
15” 工業(yè)平板電腦，搭配Mini-iTX 工業(yè)母板

15" TFT LED 面板，分辨率最高支持1024 x 768

支持Intel 或AMD 平臺多種選擇，搭配mini-iTX 工業(yè)母板

支持1個PCI x8或PCIe x16擴展插槽

6COM 擴展端口

支持AC 100~240V

支持1個PCI  或1個PCI-E  X8

支持WIN7

軟件介紹

擁有良好的用戶界面，實時響應(yīng)，操作流暢，功能完善等優(yōu)點，具有較高的穩(wěn)定性和實用性，滿足用戶的功能需求和符合用戶的操作習(xí)慣。

一、總體系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)分為前端設(shè)備、控制中心和服務(wù)器三個部分。

前端設(shè)備：傳感器、采集卡、電動閥、繼電器模塊、聲光報警器的安裝。

控制中心：生產(chǎn)現(xiàn)場工控機，監(jiān)控軟件的載體，前端設(shè)備與服務(wù)器的中轉(zhuǎn)點。

服務(wù)器：實現(xiàn)遠程監(jiān)控的基礎(chǔ)。

自動化監(jiān)控系統(tǒng)原理圖如下：

二、自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件方案設(shè)計

1、系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)由采集模塊、通訊模塊、顯示模塊、報警模塊、保存模塊、查詢模塊、導(dǎo)出模塊、控制模塊等組成。通過模塊之間的協(xié)調(diào)工作，共同實現(xiàn)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

各模塊之間的關(guān)系如下圖：

2、參數(shù)設(shè)置

1）系統(tǒng)設(shè)置——建立工藝標準，為實驗提供數(shù)據(jù)參考

2）通訊設(shè)置——配置通訊連接及相關(guān)參數(shù)

3）報警設(shè)置——配置報警方式及相關(guān)參數(shù)

4）存儲管理——配置存儲地址及相關(guān)參數(shù)

3、進程控制

1）系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的工藝標準自動生成工藝流程圖，再嚴格按照工藝流程圖準確地執(zhí)行進程控制。

2）各種實驗狀態(tài)區(qū)別明顯，便于觀察。未完成，紅色；提示操作,黃色加閃爍；已完成，綠色。

3）實時分析判斷各階段的條件是否滿足，若滿足，報警提示操作，反之，無操作。

4）工作人員根據(jù)提示進行操作，操作完成后手動確認，進入下一步。

5）進程指示燈：實時顯示工藝流程進行到哪一階段。

4、標題欄

1）選擇工藝標準，工藝參考。

2）實時溫度。

3）實時壓強。

4）開始/停止按鈕

5、數(shù)據(jù)保存

1）數(shù)據(jù)庫管理，讀寫操作方便、快捷。

2）EXCEL表格，排布清晰，易懂。

3）文件，參數(shù)保存。

6、歷史查詢

1）界面顯示采用趨勢圖形式，便于分析階段性。

2）以時間段、生產(chǎn)線、序列號為查詢條件，管理方便、自如。

3）報表生成，曲線截圖和表格輸出。

7、報警

1）異常報警，當工藝狀態(tài)處于異常，“聲光報警器”報警、界面變紅、閃爍提示。

2）提示報警，提醒工作人員做相應(yīng)操作。

8、軟件架構(gòu)圖

根據(jù)需求分析，我公司相關(guān)技術(shù)人員繪出初步架構(gòu)圖，如下圖：

1）工藝進程界面

2）歷史數(shù)據(jù)界面

注：該架構(gòu)圖僅提供框架結(jié)構(gòu)，色彩分布及視圖內(nèi)容需由開發(fā)時具體分析而定。