廖小軍(重慶耐德工業股份有限公司, 重慶 401121)
PLC控制系統在化工自動化系統中應用
廖小軍(重慶耐德工業股份有限公司, 重慶 401121)
隨著當今社會科技水平的迅猛發展,我國的生產力也在隨之提高。本文首先對PLC控制系統在化工自動化系統中的應用進行了簡單的分析,之后根據具體的情況對PLC控制系統的概念、程序設計以及功能等進一步進行了分析和研究,通過理論方面為我國今后化工自動化系統方面的研究提供借鑒。
化工;PLC控制系統;自動化系統;應用
相似于其他技術科學的發展歷程,自動化控制也是在時代不斷進步、生產需求不斷提升的背景下而被提出的。20世紀30年代,自動化的技術在電子通訊工程這一舞臺上盡情展示了自己,創造了十分喜人的成績,獲得了較為迅速的發展。近幾年,隨著科技時代的發展、進步,自動控制的理論也得到了相應的深化、延伸,其在工業領域的應用范圍也在逐漸擴大。工業的自動化實踐活動、大量的生產工作,使得自動化控制系統已經從單個穩定的工藝進化到同時操控整個單元的運行系統,使得經濟效益也隨之增長。
(1)系統的組成及其工作原理 PLC控制系統主要由五大部分組成:輸入輸出模塊、工作方式、編程器、存儲器和中央處理器。
PLC控制系統的工作原理十分簡單,就是通過控制開關來實現程序的順序控制。PLC系統簡單來說,就是一個可編程序的控制器,通過編制各種控制程序,使得控制化工的工藝能夠廣泛應用于多機群、單機中,能夠閉環控制化工生產過程中的溫度、流量、壓力等工藝指標。在這個過程中控制生產的流程都在預期最佳的工藝指標上,從而使得動力以及原料方面的消耗降低,達到節能減排的目的,從而使得設備的利用率得到提高,將其壽命得以延長。
(2) 系統的功能 PLC控制系統的主要功能有兩個,數據的采集和順序控制化工工藝流程。
數據的采集主要表現為,在生產過程中根據自動化化工控制系統的要求,自動將模數的精度、采樣模塊以及自動化的掃描周期速度等進行適宜的轉換,并且為了能讓操作人員及時掌握機組的運行狀況,進一步通過曲線、文字、圖表等各種形式將采集、處理的相關模擬量等的生產流程信息,實時通過上位機配備的液晶顯示屏展現出來。
其次,順序控制是在化工工藝的流程功能,按照PLC控制系統可選的功能以及相應單項控制的方式,使得各個子組級的控制功能停、啟獨立運行。若程序在自動執行的運行過程期間出現故障,PLC控制系統就會發出相應的信號中斷化工生產程序,使得自動化程序能夠控制在安全狀態,同時導致程序中斷的原因也會同步顯示在中控室的屏幕上。
在對PLC控制系統進行軟件設計的時候,需要滿足的幾個原則如下:
第一,將控制對象控制的要求能夠最大限度的得到實現和滿足;第二,使得PLC的控制系統能夠保證可靠安全,并且讓系統的工作效率得以提高;第三,使得工程的效益擴大,讓工程的成本降低,最終讓自動化的追求具有高的指標。
在自動化化工系統方面,因為設計PLC控制系統的軟件在化工生產的過程中具有很多復雜的因素,控制各項的要求也不一樣,一般而言,按照結構的形式可將PLC的控制系統程序分為模塊化的程序與基本程序。基本程序可以獨立控制簡單生產工藝過程,而且其還能夠應用在組合的模塊結構上面的單元程序;模塊化程序,從它的形式結構上能夠看出,模塊程序是通過將總控制目標的程序進行分解,之后重新調試、編寫子任務較為明確的程序模塊,最后再將程序完整的組合起來。盡管各個模塊間的獨立性較高,但之間相互的連接關系卻比較簡單,使得設計者調試、修改程序的過程變得方便很多。
在進行程序的設計開發時,首先要與化工生產的實際情況相結合,對PLC控制的系統進行I/O分配,一般I/O的點數是從小到大排序。為了系統維護的方便,把相同的系統設備和I/O信號可以統一進行集中編號。對于計數器以及定時器等方面,為了讓系統運行可靠,在設計系統的軟件過程中應對其進行統一編號,禁止重復統一編號的使用。關于使用內部的繼電器和各種中間的標志位等,都要對這些統一進行分配以及編號。
綜上所述,在自動化化工系統中PLC控制系統的應用廣泛,具有重要的意義與價值。而且,要對PLC控制系統軟件的設計方面應要深入研究,爭取讓更多自動化的控制手段實現,促使自動化化工系統工作的效率能夠提升。
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