飼料工廠自動化(下)
六、電腦設備功能介紹
(一)可程式控制器(programmable logic controller, PLC)
可程式控制器為近十年來發展的汎用型控制器，以取代傳統電驛(Relay)控制，其具有以下特性。
1.軟體邏輯(software logic)
傳統realy控制是採用配線邏輯，亦即其控制邏輯必須實際配線來產生其控制順序，因此在試𤉸或製程控制順序有錯誤或要修改時，必須重新配線，造成人力、物力、時間上很大的浪費。而可程式控制器，只要現場INPUT／OUTPUT信號接線到I／O模組，其間之控制邏輯以軟體方式書寫。而軟體程式(Ladder Diagram)即高工電工科之電路圖，因此不論在學習程式書寫以及控制邏輯修改都是非常簡便，而不須重新配線。
2.可程式控制器程式對現場故障檢測很容易
可程式控制器之軟體程式，透過程式書寫器，當現場信號受電時，其相對接點，在程式書寫器之顯示幕上較光亮(power flow)，由顯示幕上之power flow，對現場之INPUT／OUTPUT可作立即判斷，得知現場設備運轉狀況，減少故障判斷處理時間。
3.利用可程式控制器可縮短整個試俾時間與工期
利用可程式控制器，當硬體採購後即可進行程式設計，並且加以不斷模擬測試，現場INPUT／OUTPUT配線完成後，整個工作即完成了。而不需如傳統relay控制一樣，等全部配件完成後，才可試𤉸、修改線路。
亦即利用可程式控制器，可預先作控制順序模擬測試，縮短試𤉸期間。
4.可程式具有系統擴充能力，並可作複雜之控制
我們可預期未來系統之擴充層次，而決定硬體架構，一旦系統擴充時，只須添購擴充之INPUT／OUTPUT模組，即可適合系統要求，而不需整個電腦重新更換，造成投資浪費。
可程式控制器可作加、減、乘、除、邏輯運算，處理類比之溫度、流量、壓力……等儀錶信號，以及複雜之PID控制，並且其資料可與電腦連線，這些都是傳統relay控制所無法具備之功能。
5.可程式控制器具備自我偵斷功能(machine self ianostic)
可程式控制器其硬體設備，自己可不斷的作偵錯，一旦故障時，我們由其錯誤碼(error code)迅速得知故障點，減少故障處理時間。
(二)人機介面(man-machine interface)之監控電腦
1.操作人員可直接在電腦顯示幕上操作，使用方便。(解摸式，Touch Screen)
通常一個系統完成後，只須數小時之操作說明，即可熟練自如，消除操作員對電腦操作之畏懼感與陌生感。
2.監控電腦可對現場生產狀況作即時之監視。
3.監控電腦亦可作配方儲存，另可ON-line收集現場資料，作趨勢圖(Trend)，bar chart，pie chart等統計圖形。
七、系統特色與效益評估
(一)本系統具備以下特色
1.自動配料系統，不須人工設定配方值，減少設定時間及人為設定疏忽錯誤。
2.整廠監控系統能即時找出故障點所在處，減少故障處理時間。
3.自動落差補正，使配方落量更精確，品質更穩定。
4.配方批次可隨時更改設定，增加生產作業應變能力與彈性作業。
5.配方實際用量ON-Line線上取得，可作為資財管理上之依據。
6.手動／自動系統互相切換複聯保護，避免當機無法生產之可能。
7.完整之教育訓練，使廠商能自行修改程式，設計程式。
(二)效益評估
1.可量化：
| 項目＼改善前後 | 改 善 前 | 改 善 後 |
| 產 量 | 30噸／小時 | 目前48噸／小時，系統穩定改善後，預計可達60噸／小時。(配合混合機設備改善) |
| 人 員 | 4 人 | 4人 |
| 機 械 誤 差 | 無 法 得 知 | 約0.5％(具自動落差補正功能) |
| 註：由於該廠成品桶太少、容量太小，因而等桶時間長，影響整個生產產量。 | ||
2.非量化：
(1)提高輔導廠商自動化系統規劃設計能力及種子人員之培訓。
(2)製程控制系統與管理資訊系統之連線可大大提高生產作業之效率，即時生產數據之取得，可節省生產報表及其傳遞作業上所需之人物力。
(3)製程即時監控系統之建立可立即找出故障所在處。
(4)本自動化系統試𤉸時間短促，完全不影響生產，使廠商獲益甚大。
(5)配料控制系統部份，該公司原擬向BUHLER公司TURN-KEY購進，約費用伍百萬元，而此次輔導範圍更廣，包含配料、整廠監控、報表連線等三大部份，而耗資約200萬左右，節省不少費用。
(6)降低硬體故障率。
(八)未來展望
累積輔導飼料廠之經驗，目前我們擬在台糖小港飼料廠，完成以下各項工作，並且ON-Line線上取得生產數據，將以下各系統整合連線。雖然目前較具規模之飼料廠，或多或少都曾部份電腦化，但是普遍缺乏統籌規劃，一體連線，這正是我們未來努力之方向與目標，我們預計在民國77年6月前，或者更早完成台糖小港飼料廠之整合性電腦化，以供飼料業者參考。
(一)全廠電腦生產監控系統
對全廠機械輸送設備之運轉狀況，與異常情形作即時之控制與處理。
(二)配方電腦化系統
如同飼料業者所知，飼料中玉米、黃豆粉、高梁約占原料比率70％以上，我們必須依照市場價格變動、船期、庫存、營養成分……等種種變動因素，將配方做一合理之調整以降低成本，增加市場競爭能力，並將之與生產線上連線。
(三)自動配料系統
如同上文所述，複雜之配料控制，若以電腦來控制，將是輕而易舉之事，並能使品質更加穩定，所獲得之配方原料、實際耗用量可作為成本計算及生物管理資材控制之依據。
圖十四 飼料廠製程電腦化啟用典禮(76年元月6日)
(A)監控電腦之顯示幕
(B)監控電腦
(C)個人電腦
(D)可程式控制器之程式書寫器管理資材控制之依據。
(四)生產管理資訊系統
對原料庫存管理、成本評估、物料供應計劃、物料安全量規劃、實際用量控制、生物計劃……等生產管理資訊系統，由生產線上ON-Line取得生產數據，作為現代化經營管理之依據。
(五)原料儲存安全控制系統
即粉塵、防爆控制、自動翻倉、調節倉溫……等確保儲存原料之品質與安全。
我們希望藉著上述系統之整合，能使飼料從訂單、生產、銷售品管、庫存等環環相扣，而不致使生產與管理脫節。
九、結 語
在飼料業自動化之領域，我們只是剛起步而已，所以提出此文，乃是希望飼料業先進能予以指正，使我們輔導的方向能更加正確，輔導的層次亦能更深入更廣大。若有任何疑問或賜教，請電(04)2870040中國生產力中心中區服務處自動化組。
(76年度飼料製造技術研習會研討專題)
飼料營養雜誌(48~53)－游本桓／吳鴻成．八八年二期
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