西門子SIMATIC過程工業(yè)控制器的應(yīng)用研究

李靚

摘 要：隨著計算機技術(shù)和數(shù)字化通訊技術(shù)的發(fā)展，SIMATIC產(chǎn)品結(jié)合了計算機產(chǎn)業(yè)中最先進的技術(shù)手段和工業(yè)自動化中的重要理論，使得其性能和功能不斷完善，在傳統(tǒng)PLC的基礎(chǔ)上有了更好的發(fā)展，在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。此外，微處理器技術(shù)的進步同時也豐富了可編程序控制器的功能，PLC從早期的單一邏輯控制功能到開關(guān)量的處理以及模擬量的處理方面都發(fā)生著較強的改變。文章就西門子SIMATIC過程工業(yè)控制器進行介紹，進一步研究可編程序處理器在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：西門子；SIMATIC；工業(yè)控制器；應(yīng)用

SIMATIC又稱為可編程序控制器，簡稱為PLC，其控制基礎(chǔ)是計算機微處理器，這種控制器綜合了計算機的應(yīng)用技術(shù)和自動控制技術(shù)以及通訊技術(shù)逐漸發(fā)展成為一種通用性控制器。PLC的微處理器組成較為復(fù)雜，但是在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中不需要對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了解。PLC最初是用作接觸器控制的替代品，在進入到工業(yè)控制領(lǐng)域后，凸顯了他的獨有特性。SIMATIC控制器以其獨特性能和強大的干擾能力提高了工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性。本文就PLC在工業(yè)控制過程中的應(yīng)用進行探索和研究。

1 SIMATIC的主要特點介紹

1.1 PLC具有普遍的實用性

PLC可以在各種規(guī)模的工業(yè)控制場合中使用，其不僅具有邏輯處理的能力，還具有數(shù)據(jù)運算的能力，可以在數(shù)字控制領(lǐng)域中很好的進行使用。隨著工業(yè)自動化水平的提高，PLC功能也在逐漸改變和完善，其在溫度控制和位置控制中已經(jīng)普及，還在多個領(lǐng)域得到廣泛使用。

1.2 PLC具有較強的抗干擾能力

PLC采用了規(guī)模較大的集成電路技術(shù)，無論是其內(nèi)部電路方面還是在生產(chǎn)工藝方面都采用了先進的抗干擾處理技術(shù)，可靠性相對較高。此外，PLC還能夠?qū)ιa(chǎn)過程中出現(xiàn)的硬件故障進行檢測，當(dāng)硬件發(fā)生故障時候，其自身就會發(fā)出報警，方便管理人員進行維修管理，同時還減少了生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的損失。

1.3 PLC改造比較方便

發(fā)展中的PLC在邏輯上有所變化，以新型的存儲邏輯代替了傳統(tǒng)的接線邏輯，從而使得控制設(shè)備在外部的接線進一步減少，還縮短了控制系統(tǒng)的設(shè)計時間和建造時間，為其后期維護提供了方便。除此之外，PLC的程序比較容易改變，在生產(chǎn)過程中可以快速的進行變化。

1.4 PLC的應(yīng)用比較簡單

作為企業(yè)中直接使用的工業(yè)控制設(shè)備，PLC具有多種特點，首先是接口比較容易，其次是編程容易，能夠被工業(yè)施工人員以及技術(shù)人員清楚的進行了解。一般情況下，通過PLC的開關(guān)以及邏輯控制指令就能夠熟練掌握其在工業(yè)控制中的應(yīng)用。

2 PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用研究

某公司是國家大型企業(yè)，主要負責(zé)電解鋁的生產(chǎn)，年生產(chǎn)量一般能夠達到25000噸，一共有旁插電熔鋁電解槽168臺，年度耗電量達到4億度，是有名的電老虎。使用傳統(tǒng)的工業(yè)控制方法難以解除其用電量大的危機。經(jīng)過對工業(yè)管理方式的改進和生產(chǎn)技術(shù)的改造，企業(yè)在計算機控制電解鋁的過程中從微機控制發(fā)展到二級微機處理，最終采用可編程序控制進一步完善了電解鋁的過程，確保了整個過程的安全可靠，為企業(yè)發(fā)展取得了較好的效益。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，PLC能夠主動采集數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行詳細的處理和分析，使用屏幕監(jiān)視的方式對生產(chǎn)進行指導(dǎo)?？刂破髂軌?qū)θ盗须娊怃X進行自動調(diào)節(jié)，在不同的工作后對特殊函數(shù)進行控制，實施單槽跟蹤和單槽控制。當(dāng)電解鋁出現(xiàn)異常電壓時，陽極效應(yīng)就會自動報警，陽極動作可以自動進行保護。出現(xiàn)電耗量比較大時，電耗量會自動累計生成各種報表。此外，可編程序控制器在工業(yè)領(lǐng)域中以其獨有的優(yōu)勢特點被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。鋁在電解過程中會出現(xiàn)較多的煙氣，控制器可以對其煙氣進行控制。在煙氣控制系統(tǒng)中，可編程序可以按照實際控制情況采取適當(dāng)?shù)目刂品绞剑瑥亩軌蛉〉米罴训目刂菩Ч?。通過電磁閥位置可以減少塵室的壓差，減輕空氣中的壓力，并能夠?qū)煔鉁囟群脱趸X料位進行檢測，進一步保證生產(chǎn)工藝的順利實施。為了保證電解鋁生產(chǎn)的順利進行，公司從國外引進了可編程序控制器，采用兩個月的時間完成了安裝調(diào)試工作，新系統(tǒng)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)老系統(tǒng)的故障問題，在運行過程中不僅穩(wěn)定而且更加可靠，使得控制自動化程度進一步提高，進而縮短了生產(chǎn)耗費的時間，提高了工作效率。

在可編程序控制器投入到電解鋁生產(chǎn)使用過程中之后，生產(chǎn)運行效率有明顯的提高。由于PLC對溫度和濕度的要求不高，所以在較低的溫度和濕度影響之下也能正常進行工作，有著較強的抗干擾能力，即使是公司的一般技術(shù)人員也能夠?qū)ζ涑绦蜻M行快速的掌握，使用起來得心應(yīng)手，比較方便。

3 結(jié)束語

通過對PLC的應(yīng)用及對其安裝運行的調(diào)試可以看出，可編程序有著系統(tǒng)配置的優(yōu)越性，在使用過程中不僅安全可靠而且還可以自動診斷故障，處理問題非常迅速。此外，PLC在檢修中的使用也是比較方便的，在輸入和輸出過程中都會有LED顯示，對其進行安裝時，通過對LED顯示的觀察就能夠修改編制的程序。當(dāng)系統(tǒng)正在運行時，只需要觀察LED顯示情況就可以對故障發(fā)生的范圍和部位進行判斷，進一步縮短停機時間，從而更好的提高系統(tǒng)運行和工業(yè)生產(chǎn)的效率。

參考文獻：

[1]梁東，葉飛.淺析電氣控制中可編程序控制器的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（14）：299-299.

[2]李青云.PLC可編程序控制器的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探析[J].中國科技信息，2010（16）：117-118.

[3]仇廣堃，馮飛.可編程序控制器的應(yīng)用及發(fā)展分析[J].商情，2012（19）：165-165.

[4]高亮，張文樹.PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].價值工程，2014（22）：72-73.