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1、計算機與PLC集成控制系統(tǒng)在石化行業(yè)的應用.txt13母愛是迷惘時苦口婆心的規(guī)勸；母愛是遠行時一聲殷切的叮嚀；母愛是孤苦無助時慈祥的微笑。本文由gdturui貢獻doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。計算機與PLC集成控制系統(tǒng)在石化行業(yè)的應用陳勇張華平趙顯紅摘要：計算機與PLC集成控制系統(tǒng)的基本組成、功能、系統(tǒng)軟硬件設計與通信技術以及該系統(tǒng)在石化行業(yè)的應用。關鍵詞：計算機PLC可編程序控制器控制系統(tǒng)通信技術關鍵詞近年來，國際市場上石化產(chǎn)品的競爭日趨激烈。與國外同類
2、產(chǎn)品相比，我國的石化產(chǎn)品無論在生產(chǎn)工藝上，還是產(chǎn)品質量上，都存在著相當大的差距。為改變我國石化產(chǎn)品發(fā)展嚴重滯后的局面，國內石化行業(yè)的許多廠家已開始向產(chǎn)品的多樣化、添加劑材料和配方的高科技化邁進。我們應有關廠家提出的技術要求，針對石化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝復雜、添加劑配比要求嚴格、品種多樣、互換性差的特點，開發(fā)研制了計算機與PLC集成控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)控制可靠、操作簡便、開放性強、性能價格比高，在國內石化系統(tǒng)的數(shù)家企業(yè)推廣應用后，受到好評。1系統(tǒng)組成計算機與PLC集成控制系統(tǒng)由生產(chǎn)系統(tǒng)和非生產(chǎn)系統(tǒng)二部分組成(如圖1)。生產(chǎn)
3、系統(tǒng)主要由微型機、適配器、PLC、執(zhí)行機構及現(xiàn)場儀表等部分組成。非生產(chǎn)系統(tǒng)主要由工藝流程模擬顯示屏、電視監(jiān)視設備、現(xiàn)場通話設備、質量檢查系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等部分組成。中央控制室負責處理來自生產(chǎn)系統(tǒng)和非生產(chǎn)系統(tǒng)的大量信息。通過計算機與PLC集成控制系統(tǒng)，將潤滑油廠的各生產(chǎn)車間、附屬部門以及總廠廠部聯(lián)成了密不可分的整體，從而最大限度地利用了信息資源。圖1計算機集成控制系統(tǒng)的組成2系統(tǒng)功能為滿足用戶提出的技術要求和現(xiàn)場的工況，此控制系統(tǒng)的設計具有以下功能：1.根據(jù)用戶提出的技術要求，按照添加劑配方的比例精確地配制生
4、產(chǎn)各種型號的石化產(chǎn)品，并且通過微型機和現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化。2.通過自行開發(fā)的計算機軟件，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)控。良好的人機界面、清晰的組態(tài)圖形，使得操作人員通過計算機屏幕，對于現(xiàn)場的各種工況變化一目了然。3.在現(xiàn)場生產(chǎn)中，為提高整個控制系統(tǒng)的精確性，在攪拌器、電動機、電動閥、電磁閥等設備上均設計了局部反饋功能，這些相互獨立系統(tǒng)的局部反饋功能構成了對總系統(tǒng)反饋控制的有力支持。4.當系統(tǒng)出現(xiàn)壓力報警或油面報警時，一方面通過PLC程序實現(xiàn)自動停車，另一方面借助于語音卡，在控制間的操作人員可以
5、立即聽到報警信號，及時采取相應措施。5.考慮到生產(chǎn)現(xiàn)場某些部位屬于高溫、有害氣體殘留處，技術人員不宜靠近，在現(xiàn)場設置了電視監(jiān)視設備，讓技術人員實現(xiàn)遠程監(jiān)控。為便于管理，還安裝了現(xiàn)場通話設備。6.在中央控制室設置了1個大屏幕模擬顯示屏，在屏幕上不僅可以顯示總廠所有管道線路，而且能夠動態(tài)顯示油的液位、流向，讓高層管理人員從宏觀上掌握全廠的生產(chǎn)狀況。7.通過微機聯(lián)網(wǎng)，質量檢查部門可以直接得到工業(yè)現(xiàn)場的信息，各管理部門之間也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)共享。3硬件與軟件設計3.1硬件設計在本系統(tǒng)中，工業(yè)現(xiàn)場控制是核心，而工
6、業(yè)現(xiàn)場控制主要由PLC系統(tǒng)完成，所以如何合理有效地使用PLC技術就成了設計的關鍵。PLC的特點是控制可靠，編程簡單，但程序內存不大，不能進行復雜的編程；而石化產(chǎn)品的特點是生產(chǎn)工藝復雜，產(chǎn)品型號繁多，往往1條生產(chǎn)線就能夠生產(chǎn)幾十種型號的產(chǎn)品。這就形成了一對矛盾。如果設計時采用常規(guī)的PLC控制系統(tǒng)，那么1條生產(chǎn)線就需要20幾臺PLC基本模塊和A/D轉換模塊。投資巨大，而且按照現(xiàn)代控制理論，在1個控制系統(tǒng)中配置的控制模塊越多，控制越不可靠。為了減少投資和增強控制的可靠性，在PLC控制系統(tǒng)的硬件配置上進行了多項創(chuàng)新。
7、以潤滑油生產(chǎn)線為例，在潤滑油生產(chǎn)車間，有攪拌溫度、添加劑溫度、輸油泵壓力、油罐的液面等共計32路模擬信號需要檢測。如果按常規(guī)設計，需要8塊FX-4AD模塊。為減少投資，設計了多路開關切換電路，只用2塊FX-4AD模塊就完成了全部功能。圖2為FX-4AD模塊的多路開關切換示意圖。圖2FX-4AD模塊的多路開關切換示意圖圖2中，F(xiàn)X-4AD模塊為12位4通道模擬量輸入模塊，Y0、Y1、Y2、Y3為PLC的任意輸出觸點。FX-4AD模塊的多路開關切換電路的設計實質上是通過1個多路開關控制FX-4AD模塊分別去完成攪
8、拌溫度檢測、添加劑溫度檢測、輸油泵壓力檢測及油罐液面檢測4項功能，其中多路開關的4個轉換觸點接PLC的輸出觸點，由PLC編程控制。這個多路開關切換電路簡單實用，而且節(jié)省了大量投資，實踐證明，該電路在控制精度上完全滿足用戶的需要。軟件設計在計算機與PLC集成控制系統(tǒng)的軟件設計中，也采用了許多新的設計思想。仍以潤滑油生產(chǎn)車間為例，按照用戶提出的72種潤滑油的生產(chǎn)工藝和技術要求，如果用常規(guī)方法編程，需要1
