PLC的过程控制快速论文发表

 

　　关键词：PLC；过程控制；工业生产

 

　　Abstract: PLC technology was applied to process control in industrial production is an important part of the rapid development, this paper will take a brief analysis of the PLC-based process control for reference only.

 

　　Key words: PLC; process control; industrial production

 

　　中图分类号：TU723.2      文献标识码：A

 

　　1、前言

 

　　改革开放以来，随着经济的发展及科技的进步，我国的工业生产得到了很大的提高，一些高新技术不断被引进并运用到工业生产中来，极大的提高了生产效率和工业产品质量。其中一种重要的应用就是基于PLC的过程控制，过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制，PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种烈性的机械或生产过程，PLC与工业生产的过程控制的结合，是工业生产发展的一个重大推力，极大的提高了生产效率和生产的自动化水平及工业产品的质量，对工业生产具有非常重要的意义，本文以下内容将对基于PLC的过程控制进行简要的分析，仅供参考。

 

　　2、PLC用于过程控制的优点

 

　　根据作者多年的实践经验，认为PLC用于过程控制主要有如下几个方面的优点：第一，硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。第二，可靠性高，抗干扰能力强。传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。第三，使用方便，编程简单。采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。第四，功能强，性能价格比高。一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。第五，维修工作量小，维修方便。PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。第六，系统的设计、安装、调试工作量少。PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。

 

　　3、基于PLC的过程控制

 

　　在可编程逻辑控制器系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是可编程逻辑控制器工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。可编程逻辑控制器及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用可编程逻辑控制器应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，可编程逻辑控制器的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定可编程逻辑控制器的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的可编程逻辑控制器和设计相应的控制系统。下面根据作者多年的实践经验，结合几个工程实例，简要介绍下基于PLC的过程控制。

 

　　3.1、基于PLC的锅炉水处理控制

 

　　锅炉水处理系统由三个系列的过滤器、阳床(阳离子交换器)、除CO，器、阴床(阴离子交换器)、除盐水箱等多台设备组成，程控系统控制工艺流程中的各个阀门、水泵和风机，根据运行时间选择l#系列、2#系列以及3#系列的运行，在工艺模拟图板上显示出工艺流程的实际流向，并反映阀门、水泵、风机和加药泵的运行状态。其工艺流程示意图如下图1所示。

 

　　根据运行的要求，控制装置需控制三个系列的过滤器、阳床、阴床的投运、停运和再生，其运行方式分为1#系列运行、2#系列运行、3#系列运行、1#系列再生、2#系列再生、3#系列再生，三个系列的运行和再生可通过选择键点动或自动进行，点动时按编制的程序进行操作，用点动按钮进行转步；自动时，按操作人员发出的启动指令，由事先设定的时问自动转步，3套设备同时在自动控制模式运行时，所有设备均运行产水，每套设备会自动按照预设定的运行水量定期进行再生及运行程序，每套设备在运行过程中PLC会自动比对已经运行的水量参数，当两套或三套设备的已运行水量比较接近时系统会自动发出报警，提示设备管理人员调整进水流量防止出现两套或三套设备同时进入再生状态。其控制系统构成框架图如下图2所示。

 

　　化学水处理系统的程序设计，可按照s7 300PLC的编程指令要求，编制相应的程序，此控制系统包括1#系列阳床、阴床投运、停运程控，2#系列阳床、阴床投运、停运程控，3#系列阳床、阴床投运、停运程控，1#系列阳床、阴床再生程控，2#系列阳床、阴床再生程控，3#系列阳床、阴床再生程控，下面以1#系列阳床投运程控为例来说明其程序设计，1#系列阳床投运程序流程框图如图3所示，当1#系列投运时，同时开启1#阳床进水阀、顶部排气阀及运行1#清水泵，进行阳床正洗排气1分钟，然后开阳床正洗水阀，关顶部排气阀，进行正洗3分钟，之后关阳床正洗水阀，开1#阳床出水阀，并投运l#CO，脱气风机，这就是阳床的投运程控过程。

 

　　4、结尾

 

　　以上内容首先介绍了PLC用于过程控制的优点，随后分析了基于PLC的过程控制，并列举了实例说明了基于PLC的过程控制，表达了自己的观点，提出了自己的见解，但是作者深知，作为一名技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，才能为提高PLC在过程控制中的作用做出应有的贡献。

 

　　【参考文献】

 

　　[1] 《可编程逻辑控制器》李磊等，电子工业出版社

 

　　[2] 《可编程序控制器原理及应用技巧》薛迎成等，机械工业出版社

 

　　[3] 《现代电器控制及PLC应用技术》王永华等，北京航空航天大学出版社