基本信息
- 项目名称：
- 起爆药连续化合生产线控制系统开发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 起爆药在军事、民用多个领域得到广泛应用。起爆药的性能直接影响到火工品的可靠性和安全性。我国目前的起爆药生产设备陈旧，多为人工操作，存在有严重的安全隐患。针对上述国内起爆药存在的问题，为了解决起爆药的连续化合生产和研制相应的自动化生产线，本文设计开发了“起爆药连续化合生产线控制系统”。本系统可实现起爆药的连续化合生产，可替代国外对我国限制进口的同类设备，可满足国内军用、民用起爆药的生产需求。
- 详细介绍：
- 起爆药在军事、民用多个领域得到广泛应用。起爆药的性能直接影响到火工品可靠性和安全性。我国目前的起爆药生产的工艺装备非常陈旧、生产技术非常落后，多为人工操作，生产效率低下，存在有严重的安全隐患。针对上述国内起爆药的生产现状和存在的问题，为了解决起爆药的连续化合生产和研制相应的自动化生产线，本文设计开发了“起爆药连续化合生产线控制系统”。 本系统在现场调研、搜集查阅相关资料的基础上，重点完成了控制元器件、主控器-PLC、上位工控机、触摸屏、监测元器件、执行元器件等的选型和硬件系统的配置方案设计，并完成了控制柜的安装；完成了控制系统软件的总体方案设计，并据此总体方案，编写了基于模块化编程思想的PLC控制程序，其中包括主程序组织块、系统初始化模块、自动模式模块、手动模式模块、取样模块、报警与故障处理模块、模拟量输入模块、上位机参数设置模块等多个模块；以Wincc flexible监控软件为开发平台，开发了以触摸屏为人机界面设备的生产现场监控软件系统、以Wincc监控软件为开发平台，开发了以工控机为上位机的远程监控软件系统。 监控软件系统可以实现用户管理、现场设备运行状态显示、配方管理、参数设置、实时/历史数据显示、报警显示、报表输出等诸多功能。最后把所有设计好的控制硬件连接起来模拟调试，并对所开发的下位机和上位机软件系统进行了调试、依据起爆药生产线的生产工艺流程进行了模拟试验，能够满足起爆药连续化合生产的要求，可实现起爆药的连续化合生产，可替代国外对我国限制进口的同类设备（如德国MEISSNER连续化叠氮化铅化合生产设备），可满足国内军用、民用起爆药的生产需求。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 起爆药的性能直接影响到火工品的作用可靠性和安全性。我国目前的起爆药生产的工艺装备与生产技术落后，多为人工操作，生产效率低下，存在有严重的安全隐患。针对上述国内起爆药的生产现状和存在的问题，为了解决起爆药的连续化合生产和研制相应的自动化生产线，本文设计开发了“起爆药连续化合生产线控制系统”，该系统由基于PLC的下位控制和基于Wincc组态人机界面的上位控制两个子系统构成，实现了起爆药生产的“原料配比给料过程——化合过程——起爆药清洗过程——起爆药下线过程——废液处理过程”四大工艺过程的连续自动控制,可实现起爆药的连续化合生产，可替代国外对我国限制进口的同类设备（如德国MEISSNER连续化叠氮化铅化合生产设备），可满足国内军用、民用起爆药的生产需求。
科学性、先进性
- 1.以本控制系统为核心的起爆药连续化合生产线，可实现起爆药的远程监控的无人化生产，即可实现了人机分离，实现人与药的隔离，人与设备的隔离，危险工序与非危险工序的隔离。 2.可实现起爆药的安全生产，减少了人与起爆药直接接触的机会，将危险程度降至最低。 3.可有效地提高起爆药的品质（包括：起爆药外观，色泽，假密度、纯度等）和质量的稳定性。 本控制系统也是国内首个使用连续化合生产方法的控制系统，完全具有自主知识产权。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品由西安科技大学“挑战杯”作品预赛评比活动推存。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 本控制系统转化给西安某研究所用于生产。
作品可展示的形式
- 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本控制系统是国内能够连续生产起爆药的第一个国产化控制系统，完全具有自主知识产权，完全实现了生产设备控制系统的国产化。解决了实际生产中安全隐患和产品一致性问题。本控制系统投入生产后，能够解决起爆药品质低，生产的危险程度高，生产效率低等问题。
同类课题研究水平概述
- 从上世纪70年代起，西方发达国家对典型起爆药的自动连续化生产工艺、设备以及安全性问题的研究颇为活跃，取得了实质性的进展。德国、瑞典、法国和英国等相继研究了具有程序控制的叠氮化铅起爆药连续化生产方法。典型的是德国MEISSNER连续化叠氮化铅化合生产法。这种连续化合生产方法、相应设备和处理系统，在当时达到起爆药生产的世界最高水平。 目前，我国起爆药生产的设备比较陈旧，生产技术、检测技术都比较落后。而且大多设备都还是以上世纪从国外进口的设备为主。我国起爆药生产大多数采用不同量级的间歇式人工批量生产。在化合的关键工序中，需要操作者不断地控制加料、调整化合器的工艺参数、人工出料、清洗等操作，很多操作过程必须与生产出的起爆药直接接触，无法进行人机分离或隔离，安全性很差，给起爆药的生产带来了极大的安全隐患。在起爆药间歇式生产中，虽然工艺规程规定的工艺条件和操作要求相同，但实际操作难以达到控制完全一致。各批产品性能还是有所差别，质量的稳定性一致性较差，有时造成火工品的感度、作用功能的波动性大，可靠性难以达不到武器系统的要求。由于目前国外对中国的进口此类设备进行封锁，而在国内生产的设备还没都达到德国MEISSNER连续化叠氮化铅化和生产线的水平，国内可参考的资料有限。 本课题的研究开发起爆药连续化合生产线控制系统，使这种连续化合方法能够实现。以本控制系统为核心的起爆药连续化合生产线，可实现起爆药的远程监控的无人化生产，即可实现了人机分离，实现人与药的隔离，人与设备的隔离，危险工序与非危险工序的隔离；可实现起爆药的安全生产，减少了人与起爆药直接接触的机会，将危险程度降至最低；可有效地提高起爆药的品质（包括：起爆药外观，色泽，假密度、纯度等）和质量的稳定性。
