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摘要： 随着工业的发展，PLC 在工业自动化中起着举足轻重的作用，大幅度减轻了一线 工人劳动强度和现场管理难度，提高了安全系数，体现了以人为本的原则，而且使民爆行业 自动化水平达到了新的水平，使生产和管理更趋规范化。基于 PLC 的气浮控制系统，此系统 由西门子 S7-200 系列 PLC 和组态软件组态王构成，PLC 与组态王通过 PC/PPI 编程电缆进行 通信。PLC 用以实现系统的自动控制，组态王实现实时监控和动画显示、用户参数显示、数 据采集和存储、良好的人机界面等功能。
关键字：乳化炸药生产线控制系统；PLC；组态王
中图分类号：TM921文献标识码： A
1 引 言
民爆行业属于高危行业，实施“科技兴安”战略，组织科技攻关，加强自动化控制、遥控操作、人机隔离等先进生产技术的推广应用，进一步提高工艺、设备的安全可靠性，减少危险作业场所在线作业人数，充分体现以人为本的重要思想，从而进一步提高企業的本质安全。生产的每个环节的温度、压力、转速等等控制的规定范围内。产生中乳化炸药生产线的主要部位乳化制药罐搅拌桨的转速无法控制。给本岗位的职工造成了严重安全隐患。制药罐的电机上增设PLC控制系统，有效的控制电机的转速在安全范围内。积极推进现代化有效技术的应用。
2 .乳化炸药的工艺流程
图 1 工艺流程界面
(1) 制备水相时，首先向反应釜内加入定量的水，然后通知下硝铵，待硝铵全部溶化温度达到75－850C时，等待使用。
(2) 制备油相时，将定量的机油放入油相罐中加热，同时称量一定量的石蜡溶液放入油相罐内，当温度达到75－850C时加入乳化剂搅拌1－2分钟即可放入乳化锅中，等待使用。
(3) 乳化制药；乳化锅分三档运行，一档为乳化档，二档为敏化档，三档为出药档。向乳化锅内投料顺序是先放油相，待油相材料全部加入后，用一档启动乳化锅，同时加入水相材料，待水相全部加入后，一档继续运行2－4分钟后，启动二档运转，同时通知水相工加发泡剂。发泡剂加入后二档运转3－5分钟后停机，测其密度，符合标准后打开出药门，启动三档出药，通知装袋。
3 .系统的控制要求
乳化炸药制药罐的制药温度及工作时的电流可以控制，在乳化制药罐上安装了温度传感器，可以通过智能数显表设定上限上限温度为70-75℃，对乳化罐搅拌电机工作时的电流进行了实时检测，通过智能数显表设定上限电流的上限值为80A，在以上参数出现越限情况时，由现场PLC装置自动控制停机操作，同时把报警数据通过光缆上传到上位机进行保存。
也可在监控室内实现急停控制，同时把报警数据通过光缆上传到上位机进行保存。
4 .控制系统的软硬件设计
4.1PLC 简介
PLC它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机 械或生产过程。PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。PLC的特点有：
⑴可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术， 采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息 。在应用软件中，应 用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获 得故障自诊断保护。这样整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
⑵配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制CNC 等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制 系统变得非常容易。
⑶易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言 易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只 用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
⑷系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及
建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变
生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
⑸体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗仅数
瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备 。
4.2PLC 硬件配置
由于只有2个开关量输入，6个模拟量输入和一个模拟量输出，故选择西门子S7-200 系列的 CPU222CNAC/DC/Relay，有 8 入 6 出共 14 点的开关量。通过加两个模拟量模块 EM231（模拟量 4 输入模块）、EM235（模拟量 4 输入/1 输出模块）来解决模拟量的输入输出问题。PLC 与上位机的通讯采用 PC/PPI 编程电缆，电缆自带 RS485 转 RS232 的转换模块。
其硬件接线如图 2 所示:
图 2PLC 的硬件接线
5 .上位机监控系统的功能设计
上位机为一台工业控制计算机，通过 PC/PPI 编程电缆与现场的 PLC 主站相连。上位机操作系统采用 Windows2000，监控软件采用组态王工业自动化软件。上位机的主要功能是对乳化炸药制药罐的温度及电流控制系统的数据进行采集及控制自动化系统的控制参数设置，完成数据采集及控制自动化系统的组态；同时可进行在线、离线编程及设定参数的修改；监控生产作业过程，包括显示控制过程画面和实时数据，显示系统总体框图；绘制重要参数的变化趋势图；显示设备的工作状态；历史数据的统计分析和存储；辅助管理日常生产业务，提供决策参考。
6 . 总结
通过在乳化炸药生产线安装电子监控系统，可以大大提高企业生产的安全系数，真正把“安全第一，预防为主”的安全生产方针落到实处，同时也大大促进了企业的安全生产管理工作。更重要的是自动控制可以预防事故的发生，杜绝了由于人为的原因引发的事故，所以可以大大降低意外事故发生的概率。同时安装电子监控系统还有另一方面的好处，就是一旦发生了意外事故，该系统可以为查明事故发生的原因提供有力的数据依据，总之，在乳化炸药制药罐安装电子监控系统，加强了企业安全生产监管的力度，实现了运用现代化的技术提高企业本质安全的目的。
7.作者简介
伍高娃：（1979.09）女，内蒙古通辽，中级工程师，本科，主要从事矿山化工工作。
关键字：乳化炸药生产线控制系统；PLC；组态王
中图分类号：TM921文献标识码： A
1 引 言
民爆行业属于高危行业，实施“科技兴安”战略，组织科技攻关，加强自动化控制、遥控操作、人机隔离等先进生产技术的推广应用，进一步提高工艺、设备的安全可靠性，减少危险作业场所在线作业人数，充分体现以人为本的重要思想，从而进一步提高企業的本质安全。生产的每个环节的温度、压力、转速等等控制的规定范围内。产生中乳化炸药生产线的主要部位乳化制药罐搅拌桨的转速无法控制。给本岗位的职工造成了严重安全隐患。制药罐的电机上增设PLC控制系统，有效的控制电机的转速在安全范围内。积极推进现代化有效技术的应用。
2 .乳化炸药的工艺流程
图 1 工艺流程界面
(1) 制备水相时，首先向反应釜内加入定量的水，然后通知下硝铵，待硝铵全部溶化温度达到75－850C时，等待使用。
(2) 制备油相时，将定量的机油放入油相罐中加热，同时称量一定量的石蜡溶液放入油相罐内，当温度达到75－850C时加入乳化剂搅拌1－2分钟即可放入乳化锅中，等待使用。
(3) 乳化制药；乳化锅分三档运行，一档为乳化档，二档为敏化档，三档为出药档。向乳化锅内投料顺序是先放油相，待油相材料全部加入后，用一档启动乳化锅，同时加入水相材料，待水相全部加入后，一档继续运行2－4分钟后，启动二档运转，同时通知水相工加发泡剂。发泡剂加入后二档运转3－5分钟后停机，测其密度，符合标准后打开出药门，启动三档出药，通知装袋。
3 .系统的控制要求
乳化炸药制药罐的制药温度及工作时的电流可以控制，在乳化制药罐上安装了温度传感器，可以通过智能数显表设定上限上限温度为70-75℃，对乳化罐搅拌电机工作时的电流进行了实时检测，通过智能数显表设定上限电流的上限值为80A，在以上参数出现越限情况时，由现场PLC装置自动控制停机操作，同时把报警数据通过光缆上传到上位机进行保存。
也可在监控室内实现急停控制，同时把报警数据通过光缆上传到上位机进行保存。
4 .控制系统的软硬件设计
4.1PLC 简介
PLC它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机 械或生产过程。PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。PLC的特点有：
⑴可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术， 采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息 。在应用软件中，应 用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获 得故障自诊断保护。这样整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
⑵配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制CNC 等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制 系统变得非常容易。
⑶易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言 易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只 用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
⑷系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及
建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变
生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
⑸体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗仅数
瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备 。
4.2PLC 硬件配置
由于只有2个开关量输入，6个模拟量输入和一个模拟量输出，故选择西门子S7-200 系列的 CPU222CNAC/DC/Relay，有 8 入 6 出共 14 点的开关量。通过加两个模拟量模块 EM231（模拟量 4 输入模块）、EM235（模拟量 4 输入/1 输出模块）来解决模拟量的输入输出问题。PLC 与上位机的通讯采用 PC/PPI 编程电缆，电缆自带 RS485 转 RS232 的转换模块。
其硬件接线如图 2 所示:
图 2PLC 的硬件接线
5 .上位机监控系统的功能设计
上位机为一台工业控制计算机，通过 PC/PPI 编程电缆与现场的 PLC 主站相连。上位机操作系统采用 Windows2000，监控软件采用组态王工业自动化软件。上位机的主要功能是对乳化炸药制药罐的温度及电流控制系统的数据进行采集及控制自动化系统的控制参数设置，完成数据采集及控制自动化系统的组态；同时可进行在线、离线编程及设定参数的修改；监控生产作业过程，包括显示控制过程画面和实时数据，显示系统总体框图；绘制重要参数的变化趋势图；显示设备的工作状态；历史数据的统计分析和存储；辅助管理日常生产业务，提供决策参考。
6 . 总结
通过在乳化炸药生产线安装电子监控系统，可以大大提高企业生产的安全系数，真正把“安全第一，预防为主”的安全生产方针落到实处，同时也大大促进了企业的安全生产管理工作。更重要的是自动控制可以预防事故的发生，杜绝了由于人为的原因引发的事故，所以可以大大降低意外事故发生的概率。同时安装电子监控系统还有另一方面的好处，就是一旦发生了意外事故，该系统可以为查明事故发生的原因提供有力的数据依据，总之，在乳化炸药制药罐安装电子监控系统，加强了企业安全生产监管的力度，实现了运用现代化的技术提高企业本质安全的目的。
7.作者简介
伍高娃：（1979.09）女，内蒙古通辽，中级工程师，本科，主要从事矿山化工工作。