陸慶偉（河北三石藥業(yè)股份有限公司,河北 唐山 064000）

用PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制

陸慶偉
（河北三石藥業(yè)股份有限公司,河北 唐山 064000）

摘 要:科學(xué)發(fā)展是第一生產(chǎn)力，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)過程自動(dòng)化作為提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的重要任務(wù)是無(wú)可厚非的。PLC，作為一種可編程控制器，其具有編程簡(jiǎn)單、使用方便、自身功能完備、性價(jià)比較高、抗干擾性能強(qiáng)等等多方面的優(yōu)勢(shì)，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域，并且取得良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。本文從PLC的硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)出發(fā)，對(duì)使用PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制的技術(shù)進(jìn)行介紹，并提出提高PLC生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)可靠性的方法，確保PLC自動(dòng)控制安全、穩(wěn)定高效運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：PLC；過程控制；方法；效率

1 PLC可編程控制器、過程控制的概述

可編程控制器是一種可以通過模擬或數(shù)字信號(hào)地輸出或輸入用來自動(dòng)控制各類型機(jī)械和生產(chǎn)過程，專門為工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一種電子裝置簡(jiǎn)稱PLC，和vb有類似的一些地方。通過它可以完成產(chǎn)品計(jì)算，減少計(jì)算量；溫度調(diào)控，減少溫度帶來的變化；壓力、壓差檢測(cè)等。因其具有系統(tǒng)構(gòu)成靈活、編寫程序簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，抗干擾能力強(qiáng)，自診斷及故障診斷功能，軟硬件配套齊全，簡(jiǎn)潔的人機(jī)界面，用戶使用起來方便易操作，在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。

過程控制是生產(chǎn)過程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱，在石油、電力、輕工等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按一定周期程序進(jìn)行的生產(chǎn)過程自動(dòng)控制，對(duì)生產(chǎn)過程中的各個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行控制，使其保持為設(shè)定值或按一定規(guī)律變化，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全，生產(chǎn)過程并按最優(yōu)化目標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行。

2 用PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的介紹

2.1 PLC實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng)控制

自動(dòng)控制相對(duì)于人類控制來講的，它不同于人類控制，是在沒有人為參與的情況下進(jìn)行的生產(chǎn)、動(dòng)作。而PLC就是利用外加的設(shè)備、電子裝置等來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，無(wú)人操作。PLC具有系統(tǒng)開放性，它不斷的發(fā)展和更新，組成的混合式的控制系統(tǒng)，它的市場(chǎng)份額也在不斷的增加。其次PLC與internet的互聯(lián)通信，在一個(gè)信息化的世界，網(wǎng)絡(luò)遍布各個(gè)角落，要想更好的運(yùn)用PLC，還需要和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。再一個(gè)方面，它是微型的，而且運(yùn)算速度很快很精確。不僅節(jié)省了很大的空間，而且可以降低成本，安裝靈活。自動(dòng)控制技術(shù)的研究方向就是把人們從高工作量，高危險(xiǎn)的工作中替換出來的，而且同時(shí)還可以大大的提高工作效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，提高設(shè)備利用率，縮短生產(chǎn)周期，減少在制品，減少工程設(shè)計(jì)費(fèi)，減少人力費(fèi)用。通過可編程序控制器內(nèi)部不同的功能，如存儲(chǔ)功能、通信功能等，依據(jù)編寫好的生產(chǎn)過程程序，通過各種指令系統(tǒng)來使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程按照人們的意志去執(zhí)行。例如液位過程控制的應(yīng)用十分普遍，如進(jìn)料槽、成品罐、中間緩沖容器、水箱等的液位均需要維持在某個(gè)設(shè)定值上，或只允許在某一個(gè)小范圍內(nèi)變化，與此同時(shí)還要保證生產(chǎn)過程的安全，液體不產(chǎn)生溢出，這些運(yùn)用PLC均能實(shí)現(xiàn)。

2.2 PLC過程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)

通過PLC內(nèi)部的數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制把各種各樣設(shè)備或生產(chǎn)過程，組成一個(gè)不可分割的控制系統(tǒng)。它的設(shè)計(jì)通常根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)梯形圖（經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法）或者根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)邏輯關(guān)聯(lián)并轉(zhuǎn)化為梯形圖，并進(jìn)行補(bǔ)充和完善（邏輯設(shè)計(jì)法）再或者根據(jù)描述控制過程的狀態(tài)變化，通過轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)臺(tái)流程圖），通過PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)功能、功能模塊、通信模塊，來進(jìn)行順序控制、邏輯運(yùn)算、定時(shí)操作等面向用戶的指令，來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的。這也就是PLC過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的思路。

2.3 確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性

在企業(yè)生產(chǎn)過程中，必須保證過程控制正常運(yùn)行，能抑制外部干擾、保持生產(chǎn)過程長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。過程控制系統(tǒng)主要是由自動(dòng)化儀表和被控過程組成。其中自動(dòng)化儀表負(fù)責(zé)對(duì)被控過程的工藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制。例如鍋爐汽包生產(chǎn)的飽和蒸汽經(jīng)過熱器加熱成過熱蒸汽，而過熱蒸汽的溫度是保證電廠的汽輪機(jī)組正常運(yùn)行的重要參數(shù)之一，所以保證過熱蒸汽的溫度在一個(gè)設(shè)定值尤為重要，這就需要由溫度檢測(cè)裝置將檢測(cè)的溫度數(shù)值與設(shè)定值比較得出偏差，再由調(diào)節(jié)器按偏差的大小與性質(zhì)進(jìn)行運(yùn)算，發(fā)出調(diào)節(jié)指令給執(zhí)行器調(diào)節(jié)水閥門的開度，從而改變減溫水的流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)過熱蒸汽的有效控制。過程控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為反饋控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、前饋-反饋復(fù)合控制系統(tǒng)；按設(shè)定值可分為定制控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和順序控制系統(tǒng)，這些都能有效的防止外部干擾，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定運(yùn)行，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4 確保生產(chǎn)過程的安全性

一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)，“安全第一，生產(chǎn)第二”一直貫穿著生產(chǎn)的全過程，可見安全在問題在企業(yè)中的地位。安全性就是指在生產(chǎn)過程中，要確保人身安全和設(shè)備安全，是最重要最基本的要求。在PLC控制系統(tǒng)里，通常采用設(shè)計(jì)在線故障診斷系統(tǒng)參數(shù)、越限報(bào)警、連鎖保護(hù)和容錯(cuò)控制系統(tǒng)等來實(shí)現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)，提高自動(dòng)控制過程運(yùn)行的安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的飛速發(fā)展中，想要有更好的發(fā)展，必須引進(jìn)新技術(shù)，新方法，與時(shí)俱進(jìn)，滿足企業(yè)的安全生產(chǎn)、生產(chǎn)高效低成本。PLC生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制作為工業(yè)領(lǐng)域的主力軍，在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著它越來越重要的作用。用PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制，完成很多對(duì)于工人完成不了的工作，為工作人員減輕了很大的負(fù)擔(dān)，危險(xiǎn)場(chǎng)所的設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制，保證了人們的安全，改善了人們的工作環(huán)境工作，使工作質(zhì)量更有保證。從而實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)效率的提高，生產(chǎn)過程的安全可靠，解放了勞動(dòng)力，為企業(yè)增產(chǎn)增收。因此對(duì)于用PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)和研究對(duì)與企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有重大的意義。

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