基本信息
- 項目名稱：
- 起爆藥連續(xù)化合生產線控制系統(tǒng)開發(fā)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 起爆藥在軍事、民用多個領域得到廣泛應用。起爆藥的性能直接影響到火工品的可靠性和安全性。我國目前的起爆藥生產設備陳舊，多為人工操作，存在有嚴重的安全隱患。針對上述國內起爆藥存在的問題，為了解決起爆藥的連續(xù)化合生產和研制相應的自動化生產線，本文設計開發(fā)了“起爆藥連續(xù)化合生產線控制系統(tǒng)”。本系統(tǒng)可實現(xiàn)起爆藥的連續(xù)化合生產，可替代國外對我國限制進口的同類設備，可滿足國內軍用、民用起爆藥的生產需求。
- 詳細介紹：
- 起爆藥在軍事、民用多個領域得到廣泛應用。起爆藥的性能直接影響到火工品可靠性和安全性。我國目前的起爆藥生產的工藝裝備非常陳舊、生產技術非常落后，多為人工操作，生產效率低下，存在有嚴重的安全隱患。針對上述國內起爆藥的生產現(xiàn)狀和存在的問題，為了解決起爆藥的連續(xù)化合生產和研制相應的自動化生產線，本文設計開發(fā)了“起爆藥連續(xù)化合生產線控制系統(tǒng)”。 本系統(tǒng)在現(xiàn)場調研、搜集查閱相關資料的基礎上，重點完成了控制元器件、主控器-PLC、上位工控機、觸摸屏、監(jiān)測元器件、執(zhí)行元器件等的選型和硬件系統(tǒng)的配置方案設計，并完成了控制柜的安裝；完成了控制系統(tǒng)軟件的總體方案設計，并據此總體方案，編寫了基于模塊化編程思想的PLC控制程序，其中包括主程序組織塊、系統(tǒng)初始化模塊、自動模式模塊、手動模式模塊、取樣模塊、報警與故障處理模塊、模擬量輸入模塊、上位機參數(shù)設置模塊等多個模塊；以Wincc flexible監(jiān)控軟件為開發(fā)平臺，開發(fā)了以觸摸屏為人機界面設備的生產現(xiàn)場監(jiān)控軟件系統(tǒng)、以Wincc監(jiān)控軟件為開發(fā)平臺，開發(fā)了以工控機為上位機的遠程監(jiān)控軟件系統(tǒng)。 監(jiān)控軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)用戶管理、現(xiàn)場設備運行狀態(tài)顯示、配方管理、參數(shù)設置、實時/歷史數(shù)據顯示、報警顯示、報表輸出等諸多功能。最后把所有設計好的控制硬件連接起來模擬調試，并對所開發(fā)的下位機和上位機軟件系統(tǒng)進行了調試、依據起爆藥生產線的生產工藝流程進行了模擬試驗，能夠滿足起爆藥連續(xù)化合生產的要求，可實現(xiàn)起爆藥的連續(xù)化合生產，可替代國外對我國限制進口的同類設備（如德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化合生產設備），可滿足國內軍用、民用起爆藥的生產需求。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 起爆藥的性能直接影響到火工品的作用可靠性和安全性。我國目前的起爆藥生產的工藝裝備與生產技術落后，多為人工操作，生產效率低下，存在有嚴重的安全隱患。針對上述國內起爆藥的生產現(xiàn)狀和存在的問題，為了解決起爆藥的連續(xù)化合生產和研制相應的自動化生產線，本文設計開發(fā)了“起爆藥連續(xù)化合生產線控制系統(tǒng)”，該系統(tǒng)由基于PLC的下位控制和基于Wincc組態(tài)人機界面的上位控制兩個子系統(tǒng)構成，實現(xiàn)了起爆藥生產的“原料配比給料過程——化合過程——起爆藥清洗過程——起爆藥下線過程——廢液處理過程”四大工藝過程的連續(xù)自動控制,可實現(xiàn)起爆藥的連續(xù)化合生產，可替代國外對我國限制進口的同類設備（如德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化合生產設備），可滿足國內軍用、民用起爆藥的生產需求。
科學性、先進性
- 1.以本控制系統(tǒng)為核心的起爆藥連續(xù)化合生產線，可實現(xiàn)起爆藥的遠程監(jiān)控的無人化生產，即可實現(xiàn)了人機分離，實現(xiàn)人與藥的隔離，人與設備的隔離，危險工序與非危險工序的隔離。 2.可實現(xiàn)起爆藥的安全生產，減少了人與起爆藥直接接觸的機會，將危險程度降至最低。 3.可有效地提高起爆藥的品質（包括：起爆藥外觀，色澤，假密度、純度等）和質量的穩(wěn)定性。 本控制系統(tǒng)也是國內首個使用連續(xù)化合生產方法的控制系統(tǒng)，完全具有自主知識產權。
獲獎情況及鑒定結果
- 該作品由西安科技大學“挑戰(zhàn)杯”作品預賽評比活動推存。
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 本控制系統(tǒng)轉化給西安某研究所用于生產。
作品可展示的形式
- 圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 本控制系統(tǒng)是國內能夠連續(xù)生產起爆藥的第一個國產化控制系統(tǒng)，完全具有自主知識產權，完全實現(xiàn)了生產設備控制系統(tǒng)的國產化。解決了實際生產中安全隱患和產品一致性問題。本控制系統(tǒng)投入生產后，能夠解決起爆藥品質低，生產的危險程度高，生產效率低等問題。
同類課題研究水平概述
- 從上世紀70年代起，西方發(fā)達國家對典型起爆藥的自動連續(xù)化生產工藝、設備以及安全性問題的研究頗為活躍，取得了實質性的進展。德國、瑞典、法國和英國等相繼研究了具有程序控制的疊氮化鉛起爆藥連續(xù)化生產方法。典型的是德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化合生產法。這種連續(xù)化合生產方法、相應設備和處理系統(tǒng)，在當時達到起爆藥生產的世界最高水平。 目前，我國起爆藥生產的設備比較陳舊，生產技術、檢測技術都比較落后。而且大多設備都還是以上世紀從國外進口的設備為主。我國起爆藥生產大多數(shù)采用不同量級的間歇式人工批量生產。在化合的關鍵工序中，需要操作者不斷地控制加料、調整化合器的工藝參數(shù)、人工出料、清洗等操作，很多操作過程必須與生產出的起爆藥直接接觸，無法進行人機分離或隔離，安全性很差，給起爆藥的生產帶來了極大的安全隱患。在起爆藥間歇式生產中，雖然工藝規(guī)程規(guī)定的工藝條件和操作要求相同，但實際操作難以達到控制完全一致。各批產品性能還是有所差別，質量的穩(wěn)定性一致性較差，有時造成火工品的感度、作用功能的波動性大，可靠性難以達不到武器系統(tǒng)的要求。由于目前國外對中國的進口此類設備進行封鎖，而在國內生產的設備還沒都達到德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化和生產線的水平，國內可參考的資料有限。 本課題的研究開發(fā)起爆藥連續(xù)化合生產線控制系統(tǒng)，使這種連續(xù)化合方法能夠實現(xiàn)。以本控制系統(tǒng)為核心的起爆藥連續(xù)化合生產線，可實現(xiàn)起爆藥的遠程監(jiān)控的無人化生產，即可實現(xiàn)了人機分離，實現(xiàn)人與藥的隔離，人與設備的隔離，危險工序與非危險工序的隔離；可實現(xiàn)起爆藥的安全生產，減少了人與起爆藥直接接觸的機會，將危險程度降至最低；可有效地提高起爆藥的品質（包括：起爆藥外觀，色澤，假密度、純度等）和質量的穩(wěn)定性。
