论文部分内容阅读
[摘要]文中基于化工机械中PLC的应用,文中首先分析了PLC工作的基本原理,接着从理论上分析了实现数据采集功能、PLC控制性能等内容,最后给出了某化工厂的实际应用。
[关键词]化工机械PLC数据采集功能
中图分类号:TQ54 文献标识码:TQ 文章编号:1009―914X(2013)31―0539―01
引言
为了提高化学工业的规模和生产的技术。于是许多化工的自动化项目纷纷展开。重点研究优化计算机控制以及自动化的调度,其中还有许多问题有待解决。好比在技术领域在理论研究方面尚未完善。需要改进的应用涉及到理论的研究成果与实践方面。这种状况也是因为应用服务与两者的紧密联系造成的。
1.PLC工作的基本原理
PLC的工作方式:
在线(联机)编程方式——编程器与PLC上的专用插座相连,或通过专用接口相连,程序可直接写入PLC的用户程序存储器中,也可先在编程器的存储器内存放,然后再下装到PLC中。
离线(脱机)编程方式——编程器先不与PLC相连,编制的程序先存放在编程器的存储器中,程序编写完毕,再与PLC连接,将程序送到PLC存储器中。
2.化工机械中PLC应用分析
2.1 实现数据采集功能
数据采集功能和顺序控制功能,两者共同组成PLC控制系统,实现其功能。这两者分别属于化工程序自动化的控制过程和化工工艺流程中的。
数据采集功能能够使操作员能够及时地掌握机组运转的状况。因为它能根据化工自动化控制系统的要求,调整模数转换精度、实现周期扫描的自动化以及加强采集模块的速度等。于是得以采集到更多形式的信息,如:曲线、文字、图表等。然后通过各种形式将这些信息整合和处理,模拟出相关的实时信息再通过工艺运行的形式展现出来。所以,我们通常通过液晶显示屏就能看到相应的画面了。
至于顺序控制的功能,这是一种允许PLC控制系统进行选择和单项控制的功能。支持各子组级系统的启,停选项能够独立运行。若在程序正在执行时出现运行故障,PLC控制系统为了确保自动化控制系统的安全,则会立即发出关于中断运行的信号,控制运行的化工生产程序中断,并确保化工自动化控制处于安全状态。若中控室屏幕上显示工艺程序的中断信息,便就是因为这种原因。
2.2 PLC控制性能分析
为了使PLC控制系统展现出的硬件设计更加形象化,我们可以从其的工作原理来进行分析。以自动生产锦纶化纤的过程为例子来举例说明。根据系统性能的规则,我们会提前告诉设计好“手动”和“自动”这2种控制方式以充分保证现场的操作人员能够很好的操控。当操作人员选择“手动”的方式时,则要人工控制电路间的转换和对相应的电磁阀进行“手动下料”。若是选择“自动”的方式时,程序会根据PLC控制系统的硬件设计的顺序再按照工作原理的规定和时间顺序在程序开启时严格地依次进行“下料”与“输送”的工序。过程如下:阀(EVl)得电→开启“下料”阀→一定时间后关闭→再启动(EV2)→“输送”→等待一定时间再次启动EVl。按照这个过程周而复始直到发出“停止”的指令即可停止。
2.3 化工机械中PLC控制程序分析
因为生产过程中,针对自动化复杂程度不同,因此根据PLC控制系统的软件设计不同,要求也不一样。在PLC控制系统中,软件程序总体可分为基本程序和模块化程序两个模块。其中的基本程序是作为PLC控制系统的独立程序。也可作为系统中的一个组合子模块,所以其工艺程序的控制过程也是相当简单。例如,只需要控制一个按钮,就能通过二分频来实现对PLC控制系统的控制和调试其设备的停启。而模块化程序则是一个作为总的控制目标程序的存在。为了实现独立编写和调试的操作,它能根据其的软件设计将整体划分为分多个子任务模块。
为了使在调用的过程中减少内存占用量和编程量,使其PLC程序的编制大型优化,允许重复调用,则需要把正反自锁互锁转程序整合后封装成为一个模块。整合后的各个子模块都具有相对的独立性,这种方法能够使简化连接关系,优化调试修改。所以这种程序的涉及思想是业内人士都极为推荐的。好比在我国,此类自动化控制应的系统或模型,大多数企业独立开发,无视各企业之间的学术交流以及各个自动化控制模型和模型之间的数据交换,从而造成了模型数据,工业实时数据,各方面的交换流程混乱。然而独立研究自动化控制技术的各个企业因为某个企业发展迅速而具有先进水平,所以在总体上可以看出各企业间的竞争力不断提高,也促进了工艺水平和条件的不断提高。
只有找准各个工艺程序细节的质量控制的属性和指标,才能在试验生产的过程中使结果更加精准确定,例如客户的要求参数就是如此。整一规划参数,对化工产品来说是极其重要的,这关系到PLC自动化控制以及其化工产品的质量和工艺水平的整体提高。
3.某化工厂实际应用分析
某化工生产的一个化学反应过程是在4个容器中进行,化学反应装置示意图如图1所示。化学反应中的各个容器之间用泵进行输送;每个容器都装有传感器,用于检测容器的空和满;2JHJ容器装有加热器和温度传感器;3JHJ容器装有搅拌器。当1JHJ,2JHJ容器里的液体抽入到3JHJ容器时,启动搅拌器。3JHJ容器是1JHJ,2JHJ容器体积的总和,1JHJ,2JHJ容器的液体可以将3 JHJ,4JHJ容器装满。
PLC工作过程实现功能:
初始状态——容器全都是空的;泵P1,P2,P3,P4,P5及P6全部关闭;2JHJ容器的加热器R关闭;3JHJ容器的搅拌器M关闭。
启动操作——按下启动操作按钮后,要求按以下步骤自动工作.同时打开泵P1和P2,碱溶液进入1JHJ容器内,聚合物进入2JHJ容器,直到1JHJ,2JHJ容器装满;关闭泵P1和P2,并打开加热器R,给2JHJ容器加热,直到容器内的温度达到60℃,关闭加热器R,并同时打开泵P3,P4及搅拌器M,将1JHJ和2JHJ容器中的液体放入到3JHJ容器,直到1JHJ,2JHJ放空,3JHJ装满,搅拌器M搅拌60s后结束;关闭搅拌器M、泵P3和P4,并打开泵PS,将3JHJ容器内混合好的液体经过过滤器抽到4JHJ容器,直到3JHJ容器放空4JHJ容器装满;.关闭泵PS,并打开泵P6将产品从4JHJ容器中放出,直到4JHJ容器放空为止。
停止操作——在任何时候按下停止操作按钮,控制系统都要将当前的化学反应过程进行到底(最后一步),才能停止动作,防止液体的浪费。
图1化学反应装置示意图
4.小结
为了加强化工生产工艺的安全性和稳定性,工业生产中对化丁自动控制和参数检测等提出了更高要求。PLC系统(即可编程序控制器)在化工行业生产过程中控制系统的设汁、机械安全的保护等方面有着十分重要的作用。目前,我国化工的大多数自动化控制装置仍然采用常规的操作系统,导致90%以上装置的真正潜力没有发挥出来。随着化工自动化技术的广泛工业化,化工产业中PLC控制系统应用必将越来越广泛,化工自动化控制的PLC应用将会越来越得到产业化的实现。
[关键词]化工机械PLC数据采集功能
中图分类号:TQ54 文献标识码:TQ 文章编号:1009―914X(2013)31―0539―01
引言
为了提高化学工业的规模和生产的技术。于是许多化工的自动化项目纷纷展开。重点研究优化计算机控制以及自动化的调度,其中还有许多问题有待解决。好比在技术领域在理论研究方面尚未完善。需要改进的应用涉及到理论的研究成果与实践方面。这种状况也是因为应用服务与两者的紧密联系造成的。
1.PLC工作的基本原理
PLC的工作方式:
在线(联机)编程方式——编程器与PLC上的专用插座相连,或通过专用接口相连,程序可直接写入PLC的用户程序存储器中,也可先在编程器的存储器内存放,然后再下装到PLC中。
离线(脱机)编程方式——编程器先不与PLC相连,编制的程序先存放在编程器的存储器中,程序编写完毕,再与PLC连接,将程序送到PLC存储器中。
2.化工机械中PLC应用分析
2.1 实现数据采集功能
数据采集功能和顺序控制功能,两者共同组成PLC控制系统,实现其功能。这两者分别属于化工程序自动化的控制过程和化工工艺流程中的。
数据采集功能能够使操作员能够及时地掌握机组运转的状况。因为它能根据化工自动化控制系统的要求,调整模数转换精度、实现周期扫描的自动化以及加强采集模块的速度等。于是得以采集到更多形式的信息,如:曲线、文字、图表等。然后通过各种形式将这些信息整合和处理,模拟出相关的实时信息再通过工艺运行的形式展现出来。所以,我们通常通过液晶显示屏就能看到相应的画面了。
至于顺序控制的功能,这是一种允许PLC控制系统进行选择和单项控制的功能。支持各子组级系统的启,停选项能够独立运行。若在程序正在执行时出现运行故障,PLC控制系统为了确保自动化控制系统的安全,则会立即发出关于中断运行的信号,控制运行的化工生产程序中断,并确保化工自动化控制处于安全状态。若中控室屏幕上显示工艺程序的中断信息,便就是因为这种原因。
2.2 PLC控制性能分析
为了使PLC控制系统展现出的硬件设计更加形象化,我们可以从其的工作原理来进行分析。以自动生产锦纶化纤的过程为例子来举例说明。根据系统性能的规则,我们会提前告诉设计好“手动”和“自动”这2种控制方式以充分保证现场的操作人员能够很好的操控。当操作人员选择“手动”的方式时,则要人工控制电路间的转换和对相应的电磁阀进行“手动下料”。若是选择“自动”的方式时,程序会根据PLC控制系统的硬件设计的顺序再按照工作原理的规定和时间顺序在程序开启时严格地依次进行“下料”与“输送”的工序。过程如下:阀(EVl)得电→开启“下料”阀→一定时间后关闭→再启动(EV2)→“输送”→等待一定时间再次启动EVl。按照这个过程周而复始直到发出“停止”的指令即可停止。
2.3 化工机械中PLC控制程序分析
因为生产过程中,针对自动化复杂程度不同,因此根据PLC控制系统的软件设计不同,要求也不一样。在PLC控制系统中,软件程序总体可分为基本程序和模块化程序两个模块。其中的基本程序是作为PLC控制系统的独立程序。也可作为系统中的一个组合子模块,所以其工艺程序的控制过程也是相当简单。例如,只需要控制一个按钮,就能通过二分频来实现对PLC控制系统的控制和调试其设备的停启。而模块化程序则是一个作为总的控制目标程序的存在。为了实现独立编写和调试的操作,它能根据其的软件设计将整体划分为分多个子任务模块。
为了使在调用的过程中减少内存占用量和编程量,使其PLC程序的编制大型优化,允许重复调用,则需要把正反自锁互锁转程序整合后封装成为一个模块。整合后的各个子模块都具有相对的独立性,这种方法能够使简化连接关系,优化调试修改。所以这种程序的涉及思想是业内人士都极为推荐的。好比在我国,此类自动化控制应的系统或模型,大多数企业独立开发,无视各企业之间的学术交流以及各个自动化控制模型和模型之间的数据交换,从而造成了模型数据,工业实时数据,各方面的交换流程混乱。然而独立研究自动化控制技术的各个企业因为某个企业发展迅速而具有先进水平,所以在总体上可以看出各企业间的竞争力不断提高,也促进了工艺水平和条件的不断提高。
只有找准各个工艺程序细节的质量控制的属性和指标,才能在试验生产的过程中使结果更加精准确定,例如客户的要求参数就是如此。整一规划参数,对化工产品来说是极其重要的,这关系到PLC自动化控制以及其化工产品的质量和工艺水平的整体提高。
3.某化工厂实际应用分析
某化工生产的一个化学反应过程是在4个容器中进行,化学反应装置示意图如图1所示。化学反应中的各个容器之间用泵进行输送;每个容器都装有传感器,用于检测容器的空和满;2JHJ容器装有加热器和温度传感器;3JHJ容器装有搅拌器。当1JHJ,2JHJ容器里的液体抽入到3JHJ容器时,启动搅拌器。3JHJ容器是1JHJ,2JHJ容器体积的总和,1JHJ,2JHJ容器的液体可以将3 JHJ,4JHJ容器装满。
PLC工作过程实现功能:
初始状态——容器全都是空的;泵P1,P2,P3,P4,P5及P6全部关闭;2JHJ容器的加热器R关闭;3JHJ容器的搅拌器M关闭。
启动操作——按下启动操作按钮后,要求按以下步骤自动工作.同时打开泵P1和P2,碱溶液进入1JHJ容器内,聚合物进入2JHJ容器,直到1JHJ,2JHJ容器装满;关闭泵P1和P2,并打开加热器R,给2JHJ容器加热,直到容器内的温度达到60℃,关闭加热器R,并同时打开泵P3,P4及搅拌器M,将1JHJ和2JHJ容器中的液体放入到3JHJ容器,直到1JHJ,2JHJ放空,3JHJ装满,搅拌器M搅拌60s后结束;关闭搅拌器M、泵P3和P4,并打开泵PS,将3JHJ容器内混合好的液体经过过滤器抽到4JHJ容器,直到3JHJ容器放空4JHJ容器装满;.关闭泵PS,并打开泵P6将产品从4JHJ容器中放出,直到4JHJ容器放空为止。
停止操作——在任何时候按下停止操作按钮,控制系统都要将当前的化学反应过程进行到底(最后一步),才能停止动作,防止液体的浪费。
图1化学反应装置示意图
4.小结
为了加强化工生产工艺的安全性和稳定性,工业生产中对化丁自动控制和参数检测等提出了更高要求。PLC系统(即可编程序控制器)在化工行业生产过程中控制系统的设汁、机械安全的保护等方面有着十分重要的作用。目前,我国化工的大多数自动化控制装置仍然采用常规的操作系统,导致90%以上装置的真正潜力没有发挥出来。随着化工自动化技术的广泛工业化,化工产业中PLC控制系统应用必将越来越广泛,化工自动化控制的PLC应用将会越来越得到产业化的实现。