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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 起爆藥連續(xù)化合生產(chǎn)線控制系統(tǒng)開發(fā)
- 小類：
- 機(jī)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(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(chǎn)設(shè)備陳舊，多為人工操作，存在有嚴(yán)重的安全隱患。針對上述國內(nèi)起爆藥存在的問題，為了解決起爆藥的連續(xù)化合生產(chǎn)和研制相應(yīng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了“起爆藥連續(xù)化合生產(chǎn)線控制系統(tǒng)”。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)起爆藥的連續(xù)化合生產(chǎn)，可替代國外對我國限制進(jìn)口的同類設(shè)備，可滿足國內(nèi)軍用、民用起爆藥的生產(chǎn)需求。
- 詳細(xì)介紹：
- 起爆藥在軍事、民用多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(chǎn)的工藝裝備非常陳舊、生產(chǎn)技術(shù)非常落后，多為人工操作，生產(chǎn)效率低下，存在有嚴(yán)重的安全隱患。針對上述國內(nèi)起爆藥的生產(chǎn)現(xiàn)狀和存在的問題，為了解決起爆藥的連續(xù)化合生產(chǎn)和研制相應(yīng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了“起爆藥連續(xù)化合生產(chǎn)線控制系統(tǒng)”。 本系統(tǒng)在現(xiàn)場調(diào)研、搜集查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)完成了控制元器件、主控器-PLC、上位工控機(jī)、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(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)，并據(jù)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(dòng)模式模塊、手動(dòng)模式模塊、取樣模塊、報(bào)警與故障處理模塊、模擬量輸入模塊、上位機(jī)參數(shù)設(shè)置模塊等多個(gè)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(jī)界面設(shè)備的生產(chǎn)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(jī)為上位機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件系統(tǒng)。 監(jiān)控軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)用戶管理、現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示、配方管理、參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)顯示、報(bào)警顯示、報(bào)表輸出等諸多功能。最后把所有設(shè)計(jì)好的控制硬件連接起來模擬調(diào)試，并對所開發(fā)的下位機(jī)和上位機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試、依據(jù)起爆藥生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，能夠滿足起爆藥連續(xù)化合生產(chǎn)的要求，可實(shí)現(xiàn)起爆藥的連續(xù)化合生產(chǎn)，可替代國外對我國限制進(jìn)口的同類設(shè)備（如德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化合生產(chǎn)設(shè)備），可滿足國內(nèi)軍用、民用起爆藥的生產(chǎn)需求。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 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(chǎn)的工藝裝備與生產(chǎn)技術(shù)落后，多為人工操作，生產(chǎn)效率低下，存在有嚴(yán)重的安全隱患。針對上述國內(nèi)起爆藥的生產(chǎn)現(xiàn)狀和存在的問題，為了解決起爆藥的連續(xù)化合生產(chǎn)和研制相應(yīng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了“起爆藥連續(xù)化合生產(chǎn)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(jī)界面的上位控制兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了起爆藥生產(chǎn)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(dòng)控制,可實(shí)現(xiàn)起爆藥的連續(xù)化合生產(chǎn)，可替代國外對我國限制進(jìn)口的同類設(shè)備（如德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化合生產(chǎn)設(shè)備），可滿足國內(nèi)軍用、民用起爆藥的生產(chǎn)需求。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.以本控制系統(tǒng)為核心的起爆藥連續(xù)化合生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)起爆藥的遠(yuǎn)程監(jiān)控的無人化生產(chǎn)，即可實(shí)現(xiàn)了人機(jī)分離，實(shí)現(xiàn)人與藥的隔離，人與設(shè)備的隔離，危險(xiǎn)工序與非危險(xiǎn)工序的隔離。 2.可實(shí)現(xiàn)起爆藥的安全生產(chǎn)，減少了人與起爆藥直接接觸的機(jī)會(huì)，將危險(xiǎn)程度降至最低。 3.可有效地提高起爆藥的品質(zhì)（包括：起爆藥外觀，色澤，假密度、純度等）和質(zhì)量的穩(wěn)定性。 本控制系統(tǒng)也是國內(nèi)首個(gè)使用連續(xù)化合生產(chǎn)方法的控制系統(tǒng)，完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品由西安科技大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”作品預(yù)賽評比活動(dòng)推存。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 本控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化給西安某研究所用于生產(chǎn)。
作品可展示的形式
- 圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本控制系統(tǒng)是國內(nèi)能夠連續(xù)生產(chǎn)起爆藥的第一個(gè)國產(chǎn)化控制系統(tǒng)，完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，完全實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化。解決了實(shí)際生產(chǎn)中安全隱患和產(chǎn)品一致性問題。本控制系統(tǒng)投入生產(chǎn)后，能夠解決起爆藥品質(zhì)低，生產(chǎn)的危險(xiǎn)程度高，生產(chǎn)效率低等問題。
同類課題研究水平概述
- 從上世紀(jì)70年代起，西方發(fā)達(dá)國家對典型起爆藥的自動(dòng)連續(xù)化生產(chǎn)工藝、設(shè)備以及安全性問題的研究頗為活躍，取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)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(chǎn)方法。典型的是德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化合生產(chǎn)法。這種連續(xù)化合生產(chǎn)方法、相應(yīng)設(shè)備和處理系統(tǒng)，在當(dāng)時(shí)達(dá)到起爆藥生產(chǎn)的世界最高水平。 目前，我國起爆藥生產(chǎn)的設(shè)備比較陳舊，生產(chǎn)技術(shù)、檢測技術(shù)都比較落后。而且大多設(shè)備都還是以上世紀(jì)從國外進(jìn)口的設(shè)備為主。我國起爆藥生產(chǎn)大多數(shù)采用不同量級的間歇式人工批量生產(chǎn)。在化合的關(guān)鍵工序中，需要操作者不斷地控制加料、調(diào)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(chǎn)出的起爆藥直接接觸，無法進(jìn)行人機(jī)分離或隔離，安全性很差，給起爆藥的生產(chǎn)帶來了極大的安全隱患。在起爆藥間歇式生產(chǎn)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(shí)際操作難以達(dá)到控制完全一致。各批產(chǎn)品性能還是有所差別，質(zhì)量的穩(wěn)定性一致性較差，有時(shí)造成火工品的感度、作用功能的波動(dòng)性大，可靠性難以達(dá)不到武器系統(tǒng)的要求。由于目前國外對中國的進(jìn)口此類設(shè)備進(jìn)行封鎖，而在國內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備還沒都達(dá)到德國MEISSNER連續(xù)化疊氮化鉛化和生產(chǎn)線的水平，國內(nèi)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(chǎn)線控制系統(tǒng)，使這種連續(xù)化合方法能夠?qū)崿F(xiàn)。以本控制系統(tǒng)為核心的起爆藥連續(xù)化合生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)起爆藥的遠(yuǎn)程監(jiān)控的無人化生產(chǎn)，即可實(shí)現(xiàn)了人機(jī)分離，實(shí)現(xiàn)人與藥的隔離，人與設(shè)備的隔離，危險(xiǎn)工序與非危險(xiǎn)工序的隔離；可實(shí)現(xiàn)起爆藥的安全生產(chǎn)，減少了人與起爆藥直接接觸的機(jī)會(huì)，將危險(xiǎn)程度降至最低；可有效地提高起爆藥的品質(zhì)（包括：起爆藥外觀，色澤，假密度、純度等）和質(zhì)量的穩(wěn)定性。
