基于Profibus-DP和WinCC的酵母烘焙原料生产线控制系统.pdf

《基于Profibus-DP和WinCC的酵母烘焙原料生产线控制系统》 该系统设计应用于某酵母公司新建的酵母烘焙原料生产线，旨在实现高度自动化、稳定的控制流程。系统主要由三大部分构成：原料预处理系统、称重配料混合成品处理系统和除尘系统。通过采用中型PLC作为主控单元，结合Profibus-DP总线和R485/232串行通信技术，以及西门子WinCC上位机监控软件，实现了高效、精确的生产线管理。 1. 工艺流程与控制要求 原料预处理系统包括倒料、筛分、除铁、杀虫、干燥、输送、冷却和储备等步骤，其中倒料口配备条形码阅读器，用于读取原料信息，并在触摸屏上显示。员工需通过门禁系统，信息送入上位机后，投料仓门才会开启。此阶段涉及设备包括皮带输送机、高压风机、关风器等。 混合包装阶段，主要任务是原料计量、真空输送、混合、成品处理和包装。如螺旋喂料器具备变频调速功能，可根据称重配料仓的情况调整速度。混合机电机则采用变极电机，便于更彻底卸料。 除尘系统确保生产过程中粉尘的及时回收，其启动必须在其他系统设备启动前，关闭时则需待所有设备关闭。主要控制设备有引风机、风量调节阀等。 2. 系统硬件设计 系统选用西门子S7-300 PLC，CPU315-2DP作为DP主站，负责I/O处理、数据采集、模拟量控制和顺序控制。控制站被划分为5个部分，每个部分通过DP从站进行分布式控制。上位机与PLC通过以太网通讯，PLC与从站间通过Profibus-DP总线连接。门禁、条形码阅读器、LED显示模块等设备通过串口通信。 3. 硬件配置 下位机采用CPU315-2DP作为PLC，配置有DP主/从接口，支持高速分布式自动化。中央控制室配置了开关量输入输出模块SM321和SM322，以及模拟量输入模块，用于接收和发送各类控制信号。 4. 软件设计 WinCC作为上位机监控软件，提供可视化操作界面，实现对整个生产线的实时监控和数据记录。通过Profibus-DP协议，WinCC可以轻松与分布式I/O从站交换数据，确保了控制系统的灵活性和可靠性。 总结而言，该控制系统利用Profibus-DP的高速通信能力解决了控制区域分散的问题，而WinCC的可视化界面则提升了操作便捷性和生产效率。整体设计体现了现代工业控制系统对自动化、信息化的高要求，为酵母烘焙原料生产提供了稳定、高效的解决方案。