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一種基于 DCS 的連續自動配藥系統

日期：2018-09-28 來源：作者：

摘要:伴隨著自動化技術的不斷發展，人工繁鎖，重復的工作將逐漸被機器取代，減少人工勞動強度的同時，工作精度及工作效率也將會會大大提高。本文介紹的是無人值守自動配藥系統。車間生產需要一種物料是:水和藥劑的混合物，比例為:水/藥劑 =2/1。通過控制器，PID 調節，根據檢測水的流量，來控制調節閥，控制藥劑流量的大小，保持清水與藥劑的比例為 2:1。同時根據儲罐液位，設置高限、低限保護值，通過邏輯運算來保證儲罐里的配好物料不溢出及低限位時自動控制開啟閥門，實現無人值守自動配藥。

一、自動配藥生產流程圖

車間生產需要的配料為:水與藥劑的固定配比為 2:1，同時在生產過程中需保持配料儲罐的液位在低限與高限之間。防止配料的溢出浪費，及配料的缺少，影響下斷工序的正常生產。

二、組成部分

此系統由控制器，模擬量輸入、輸出卡件:AI、AO．數字量卡件 DO、DI。流量計，液位計，開關閥、調節閥門組成。控制原理，當儲罐液位達到低限時自動配料，即自動開啟開關閥，開始進水，系統檢測到水的流量，同時調節閥通過控制器、PID 模塊根據水的流量自動調節開度保持藥劑的流量是水的 1/2 倍。即水和藥劑的比例保持為 2:1。

當儲罐液位達到高限時，自動停止配藥，即自動關閉開關閥停止進水。同時調節閥也會因水流量為零自動關閉調節閥，防止配料溢出。

同時各儀表設備可設置手動自動模式，當有儀表故障時，可切換至手動模式運行。

三、控制程序分解

(一)藥劑自動配比程序

首先、控制器通過 AI 卡件檢測到清水的流量，同時通過運算塊以清水的流量 X0． 5 做為藥劑的流量設定值，從而通過PID 模塊控制調節閥門開度，保持藥劑的流量大小與設定值一致，即保持藥劑的流量為清水流量的 1/2 倍。使配料固定配比為水:藥劑 =2:1。

功能圖如下:

PID 模塊原理分析

當儀表檢測工藝介質(藥劑)流量有波動時或設定值有變化時，控制器通過邏輯運算比較設定值與測量值，根據偏差值的大小來調整閥門的開度大小(當偏差為正或負時，開大或關小閥門，當偏差為 0 時，保持開度不變)。從而來控制流量的大小與設定值保持一致。

功能圖如下:

(二)儲罐液位控制程序

控制器通過 AI 卡件檢測到儲罐的液位，同時通過比較功能模塊比較液位的高、低值，當液位低于設定低限值時，輸出信號控制開關閥開啟，開始自動配藥;當液位高于設定高限時，輸出信號控制開關閥關閉，防止配料溢出。

功能圖如下:

四、結語

目前該自動配比加藥系統自投運以來，運行穩定，使用效果良好。我相信，在隨著科技的進步，自動化技術的不斷發展成熟，在生產需求越來越高的條件下，必將以設備自動化來完成。同時隨之自動化技術、設備的投用，不僅會減輕人工勞動強度，節約人工成本，提高工作效率，也會極大的提高產品質量，降低人工安全事故。在未來，自動化技術將會更好的服務于人類。

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