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可编程控制器 论文微机控制技术论文
可编程控制器在化工生产中的应用
摘要:文章介绍了可编程控制器在化工生产中的简单应用,采用分布式控制方式,对化工生产中的主要电气设备进行控制;针对本装置的特点,对系统的软件设计与硬件构成对系统所实现的功能加以介绍。
　　Abstract: This essay introduces the simple application of PLC in the Chemical industry. PLC controls the main electrical device in chemical industry by adopting disperse control. According to the feature, it introduces the software design & hardware component of PLC system, and the functions those can achieve.
　　关键词:可编程控制器;分布式控制;软件设计;硬件构成
　　Key words: PLC;disperse control;software design;hardware component
　　中图分类号:TQ15文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)22-0114-02
　　0引言
　　目前薄膜在现代社会生产和生活中应用非常广泛,而以往生产薄膜的设备主要是利用继电器进行控制,故障发生率较高。而且现在人们对薄膜的质量要求越来越高,生产设备的继电器控制系统很难达到质量要求。结合本市某厂家生产薄膜的设备,我们开发了相应的DCS型PLC控制系统。
　　1系统结构与工作原理
　　1.1 系统构成本系统由4个反应池、4个液位传感器、6个泵、一台搅拌机、一只加热捧、一只过滤器、温度传热器。系统结构框图如图1所示。
　　1.2 系统工作原理化学反应中的各个容器之间利用泵进行输送,每个容器都装有液位传感器,用于检测容器的液位(空或满);2#容器装有加热器R1和温度传感器;3#容器装有搅拌器M;当1#、2#容器液体抽入到3#容器时启动搅拌器。3#、4#容器设计为1#、2#容器体积之和。1#、2#容器的液体正好将3#或4#容器装满。
　　2系统工作过程与控制要求
　　2.1 初始状态所有容器都为空的,所有泵都为关闭状态,加热器R1和搅拌器M均为关闭状态。
　　2.2 启动控制按下启动按钮后要求按以下步骤自动工作。
　　2.2.1 同时打开泵P1和P2,碱溶液(0.05%-0.2%的NaOH溶液)进入1#容器,聚合物(聚乙烯树脂)进入2#容器,直到1#和2#容器装满为止。
　　2.2.2 关闭泵P1和P2,并打开加热器R1,使2#容器加热直到容器内的温度达到25~80摄氏度。
　　2.2.3 关闭加热器R并同时打开泵P3、P4及搅拌器M,将1# 和2#溶器中的液体进入到3#溶器,直到1#、2#放空,3#容器装满。搅拌器M搅拌1.5~2小时后结束。
　　2.2.4 关闭搅拌器M和泵P3、P4,并打开泵P5将使3#容器的混合好的液体经过过滤器抽到4#容器,直到3#容器空4#容器装满。
　　2.2.5 关闭泵P5并打开泵P6将成品从4#容器中放出,直到4#容器空为止。
　　2.2.6 关闭P6并返回到第2.2.1步。
　　2.3 停止控制在任何时候按下停止按钮,控制系统都要将化学反应过程进行到底(最后一步),才能停止动作,防止液体浪费。
　　3硬件设计
　　3.1 采用FxoN——24MR型PLC作为主控微机。
　　3.2 I/0地址分配表如表1所示。
　　3.3 关键部分硬件功能分析与说明①该系统采用日本三菱FX0N-24MR型PLC作为主控制器,因现场只有12点输入和8点输出,所需I/O点数为20点;考虑今后系统的更新预留 4点备用;作到了有余量而不浪费。②主电路采用了常规的失压、过流和过载保护电路;确保了主电路的工作可靠性。③控制回路中利用硬件进行闭锁,同时在程序中还采用了软件闭锁的双重连锁方式,从而有效地增强了系统的可靠性;④所有的电磁阀线圈两端都并联有浪涌吸收器,从而确保系统免受高频信号的串模干扰和电源畸变影响。⑤本系统采用分布式控制和集中管理的设计思路,有效地提高了整个生产过程的自动化程度。
　　4软件设计
　　4.1 软件设计思路与方法考虑到该程序具有一定的实用性,并且编程思路和方法的好坏将直接影响到程序的执行效率,因此我们采用了如下的思路和方法:①采用资源共享(中断)技术,来加强系统的实时处理能力和节省系统成本;②采用状态控制来实现工作过程自动化控制,从而降低操作费用和简化操作过程,提高系统的自动化程度;③采用程序指令的优化来确保系统软件的执行效率;④为了提高温度控制的精度,在程序中对温度控制采用独到的等等看调节方法。所谓的等等看调节是指:对于系统的输出进行采样与设定的温度进行比较,再产生控制输出,每等一段时间(时间可调)采样一次(也就是看一次),然后再调节一次的方法。
　　4.2 状态转移程序流程图如图2所示。
　　4.3 软件功能说明
　　4.3.1 安全联络由于该系统采用了上位计算机的全程监控,所以现场所有的信息均可以通过PLC传输 到上位计算机中,只要在控制室就可以了解现场的情况,同时在现场和模拟系统中均采用声光报警。
　　4.3.2 报表输出只要在上位计算机上连接上打印机就可以打印出相应的产品的生产过程监控记录的相应的参数,便于监控人员对系统进行对生产流程的进一步了解,同时还可作为原始资料保存。
　　4.3.3 光标提示该系统在上位计算机编制了全部过程的模拟监控系统,只要把光标停留在哪个环节达2秒中,系统会给出该环节的全部参数和相应的文字说明,这样有利于监控人员对系统进行动态跟踪调节,确保系统按照高效率方式的生产出更为优质的成品;同时还降低了系统监控人员的工作强度,优化了办公环境。
　　5结束语
　　目前该系统在本市多家化工厂已投入使用,系统具有运行可靠、操作方便,维修简单等特点,具有很好的性价比,得到生产厂家的一致好评。
　　参考文献:
　　[1]戴一平主编.可编程序控制器技术[M].北京:机械工业出版社出版,2000.
　　[2]俞国亮主编.可编程序控制器原理与应用[M].北京:清华大学出版社出版,2003.
　　[3]张万忠主编.可编程序控制器应用技术[M].北京:化工出版社出版,2001