化工自動(dòng)化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用

鄭杰

摘 要：現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，在現(xiàn)代化的化工生產(chǎn)行業(yè)中，已經(jīng)普遍開(kāi)始采用自動(dòng)化系統(tǒng)。為了提升化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性，加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性，現(xiàn)階段對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)提出了嚴(yán)格的要求，不僅需要檢測(cè)相關(guān)參數(shù)，還需要對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)控制。PCL系統(tǒng)在化工生產(chǎn)期間主要承擔(dān)的責(zé)任是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，保護(hù)機(jī)械的生產(chǎn)安全，這賦予了可編程序控制器重要的責(zé)任?，F(xiàn)階段存在85%以上的自動(dòng)化控制裝置的潛能沒(méi)有被開(kāi)發(fā)，化工生產(chǎn)還是采用傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；自動(dòng)化系統(tǒng)；PLC控制系統(tǒng)；應(yīng)用研究

控制化工生產(chǎn)過(guò)程的重要作用在于：將化工生產(chǎn)工藝提升到更高的水平，不點(diǎn)加強(qiáng)化工生產(chǎn)的效率，提高化工生產(chǎn)的質(zhì)量等各個(gè)方面。可編程序控制器在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用主要在于化纖生產(chǎn)中的聚合工序以及控制和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過(guò)程中硫酸的溫度。并不斷研究和發(fā)展高層次的集成化管理的自動(dòng)化控制技術(shù)，優(yōu)化自動(dòng)化在流程模擬中的技術(shù)，強(qiáng)化科研的深度與廣度。本文是結(jié)合自身長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)，闡述可編程序控制器的運(yùn)行原理以及組成架構(gòu)，并且重點(diǎn)討論可編程序控制器中對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)。

1 簡(jiǎn)述PCL控制系統(tǒng)

1.1 PCL控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理以及組成架構(gòu)

組成PCL控制系統(tǒng)的架構(gòu)主要分為存儲(chǔ)器、編程器、輸入輸出、工作方式以及中央處理器等五個(gè)部分。PCL控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理是控制開(kāi)關(guān)邏輯，這樣可以進(jìn)行依次控制，還能編制多種控制程序，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)工藝中被廣泛應(yīng)用，主要是控制其多機(jī)群以及單機(jī)，能夠?qū)Ω黜?xiàng)工藝指標(biāo)進(jìn)行閉環(huán)控制，主要包括化工生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、流量以及壓力。PCL系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制化工生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)邏輯，進(jìn)一步將化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)準(zhǔn)變?yōu)樽詣?dòng)化控制，這樣就能從根本上降低人工操作的失誤，避免出現(xiàn)安全施工。此外，PCL系統(tǒng)能夠控制化工生產(chǎn)的整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使其達(dá)到最高水平的工藝指標(biāo)，這樣能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)原料以及動(dòng)力，真正踐行節(jié)能減排的生產(chǎn)目標(biāo)，進(jìn)一步降低生產(chǎn)設(shè)備的損耗，延長(zhǎng)使用期限。

1.2 系統(tǒng)控制

PCL控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)采集自動(dòng)化控制中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，順序控制化工生產(chǎn)工藝流程。第一，在化工生產(chǎn)期間采集數(shù)據(jù)主要是通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換精度的要求，以及模塊采樣速率的要求和對(duì)自動(dòng)化掃描周期的要求，并利用各種表現(xiàn)形式處理和采集相關(guān)模擬量在實(shí)際生產(chǎn)中傳遞的實(shí)時(shí)信息，并能夠在上位機(jī)的顯示屏中以畫(huà)面的形式標(biāo)新出啦，這樣就利于相關(guān)人員了解和明確設(shè)備的運(yùn)行情況。第二，順序控制化工生產(chǎn)工藝流程，通過(guò)PCL系統(tǒng)自帶的單項(xiàng)控制方式，程序在運(yùn)行過(guò)程中，一旦出現(xiàn)運(yùn)行施工，將會(huì)由PCL系統(tǒng)下發(fā)運(yùn)行中斷的指令，這樣可以中斷正在運(yùn)行的生產(chǎn)程序，并保障自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全。此外，還會(huì)通過(guò)中控室的顯示屏指出運(yùn)行故障的原因。

2 PCL控制系統(tǒng)對(duì)硬件的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行原理

為了清楚表現(xiàn)PCL控制系統(tǒng)對(duì)硬件的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行原理，就以滌綸化纖生產(chǎn)為例，根據(jù)控制系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，維持生產(chǎn)期間相關(guān)人員的現(xiàn)場(chǎng)控制能力，在生產(chǎn)之前設(shè)置兩種方式進(jìn)行控制，分別為自動(dòng)控制以及手動(dòng)控制。在自動(dòng)控制方面，在啟動(dòng)系統(tǒng)之后，需要根據(jù)PCL控制系統(tǒng)對(duì)硬件的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行原理的相關(guān)規(guī)定，按照順序進(jìn)行“下料以及運(yùn)輸”。在EV1通電之后在將“下料”閥門打開(kāi)，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后進(jìn)行關(guān)閉；之后將EV2閥門開(kāi)啟，進(jìn)行“輸送”處理，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后進(jìn)行關(guān)閉；之后將EV2閥門開(kāi)啟，按照以上工序循環(huán)進(jìn)行，指導(dǎo)PCL控制系統(tǒng)下發(fā)“停止”命令。此外，在EV1通電之后連帶著EV5也通電，在EV2通電之后連帶著EV3也通電，這樣就可以使系統(tǒng)同步對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行“充氣”和“排氣”，具體情況請(qǐng)見(jiàn)圖1：

為了集中管理化工生產(chǎn)的整個(gè)工藝流程，在管理自動(dòng)化滌綸化纖生產(chǎn)時(shí)，既可以將其設(shè)定為在現(xiàn)場(chǎng)近處就可以完成“開(kāi)啟”與“終止”的操作方法，也可以將其設(shè)定為在現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)處就可以完成“開(kāi)啟”與“終止”的操作方法，將控制功能進(jìn)行分散設(shè)置，有利于進(jìn)行集中管理生產(chǎn)操作。

3 PCL控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，常常是按照不同復(fù)雜程度的化工自動(dòng)化控制進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)。首先將PCL控制系統(tǒng)分為模塊化軟件程序以及基本軟件程序。模塊化軟件程序主要是將總控制目標(biāo)程序按照PCL控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，將這些程序細(xì)分為氮肥子模塊任務(wù)，并對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)試以及編寫(xiě)。例如所有的任務(wù)模塊可以通過(guò)同一個(gè)按鈕，將PCL控制系統(tǒng)使用二分頻的方式停啟所有的設(shè)備。此外，還能夠?qū)⒄崔D(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)以及正反自鎖互鎖封裝在同一個(gè)模塊中。PCL程序能夠?qū)崿F(xiàn)模塊的重復(fù)調(diào)用，這樣不僅能夠節(jié)約內(nèi)存占用，還能夠降低編程的工作量，對(duì)于比較龐大繁瑣的PCL控制系統(tǒng)的程序編制有積極作用。

綜上，為了使相關(guān)技術(shù)人員的掌握和了解PCL控制系統(tǒng)的維護(hù)修復(fù)以及日常調(diào)試，這就要求要求PCL控制系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行以及軟件設(shè)計(jì)當(dāng)中多進(jìn)行實(shí)踐和研發(fā)，是工業(yè)企業(yè)能夠掌握其運(yùn)行原理以及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)，這為化工企業(yè)采用PCL控制系統(tǒng)帶來(lái)了廣泛的發(fā)展前景，這會(huì)促使化工生產(chǎn)期間的PCL控制系統(tǒng)逐漸向產(chǎn)業(yè)化靠近。

參考文獻(xiàn)：

[1]張碩驍，張子玉，普晗.論P(yáng)LC型DCS控制系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，01（26）：115.