PLC控制系统在化工自动化系统中应用

2022-09-10

相似于其他技术科学的发展历程, 自动化控制也是在时代不断进步、生产需求不断提升的背景下而被提出的。20世纪30年代, 自动化的技术在电子通讯工程这一舞台上尽情展示了自己, 创造了十分喜人的成绩, 获得了较为迅速的发展。近几年, 随着科技时代的发展、进步, 自动控制的理论也得到了相应的深化、延伸, 其在工业领域的应用范围也在逐渐扩大。工业的自动化实践活动、大量的生产工作, 使得自动化控制系统已经从单个稳定的工艺进化到同时操控整个单元的运行系统, 使得经济效益也随之增长。

1 PLC控制系统综述

(1) 系统的组成及其工作原理PLC控制系统主要由五大部分组成:输入输出模块、工作方式、编程器、存储器和中央处理器。

PLC控制系统的工作原理十分简单, 就是通过控制开关来实现程序的顺序控制。PLC系统简单来说, 就是一个可编程序的控制器, 通过编制各种控制程序, 使得控制化工的工艺能够广泛应用于多机群、单机中, 能够闭环控制化工生产过程中的温度、流量、压力等工艺指标。在这个过程中控制生产的流程都在预期最佳的工艺指标上, 从而使得动力以及原料方面的消耗降低, 达到节能减排的目的, 从而使得设备的利用率得到提高, 将其寿命得以延长。

(2) 系统的功能PLC控制系统的主要功能有两个, 数据的采集和顺序控制化工工艺流程。

数据的采集主要表现为, 在生产过程中根据自动化化工控制系统的要求, 自动将模数的精度、采样模块以及自动化的扫描周期速度等进行适宜的转换, 并且为了能让操作人员及时掌握机组的运行状况, 进一步通过曲线、文字、图表等各种形式将采集、处理的相关模拟量等的生产流程信息, 实时通过上位机配备的液晶显示屏展现出来。

其次, 顺序控制是在化工工艺的流程功能, 按照PLC控制系统可选的功能以及相应单项控制的方式, 使得各个子组级的控制功能停、启独立运行。若程序在自动执行的运行过程期间出现故障, PLC控制系统就会发出相应的信号中断化工生产程序, 使得自动化程序能够控制在安全状态, 同时导致程序中断的原因也会同步显示在中控室的屏幕上。

2 PLC控制系统在化工自动化系统中的应用研究

在对PLC控制系统进行软件设计的时候, 需要满足的几个原则如下:

第一, 将控制对象控制的要求能够最大限度的得到实现和满足;第二, 使得PLC的控制系统能够保证可靠安全, 并且让系统的工作效率得以提高;第三, 使得工程的效益扩大, 让工程的成本降低, 最终让自动化的追求具有高的指标。

在自动化化工系统方面, 因为设计PLC控制系统的软件在化工生产的过程中具有很多复杂的因素, 控制各项的要求也不一样, 一般而言, 按照结构的形式可将PLC的控制系统程序分为模块化的程序与基本程序。基本程序可以独立控制简单生产工艺过程, 而且其还能够应用在组合的模块结构上面的单元程序;模块化程序, 从它的形式结构上能够看出, 模块程序是通过将总控制目标的程序进行分解, 之后重新调试、编写子任务较为明确的程序模块, 最后再将程序完整的组合起来。尽管各个模块间的独立性较高, 但之间相互的连接关系却比较简单, 使得设计者调试、修改程序的过程变得方便很多。

在进行程序的设计开发时, 首先要与化工生产的实际情况相结合, 对PLC控制的系统进行I/O分配, 一般I/O的点数是从小到大排序。为了系统维护的方便, 把相同的系统设备和I/O信号可以统一进行集中编号。对于计数器以及定时器等方面, 为了让系统运行可靠, 在设计系统的软件过程中应对其进行统一编号, 禁止重复统一编号的使用。关于使用内部的继电器和各种中间的标志位等, 都要对这些统一进行分配以及编号。