PLC课程设计 PLC控制化工工艺过程
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PLC在化工生产中的应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种专用的数字计算机,它可以根据预设的程序和输入信号,对输出信号进行逻辑运算和控制。
在化工生产领域,PLC扮演着重要的角色,它能提高生产效率、确保工艺稳定性,并提供快速响应的能力。
本文将探讨PLC在化工生产中的应用,并介绍其优势和挑战。
一、PLC在化工生产中的应用领域1. 采集和监控系统:PLC具备数据采集和监控功能,能够实时获取各种传感器、仪表和装置的数据,并通过监控软件进行远程监控和操作。
在化工生产中,PLC可以监测温度、压力、液位等参数,确保生产过程的安全和可控。
2. 控制和调节系统:PLC具备强大的控制和调节功能,可以根据设定的参数和算法,控制各种执行机构和装置的运行状态。
在化工生产中,PLC可以控制阀门、泵、搅拌机等设备的启停、调节和反馈控制,保证工艺的稳定和质量的一致性。
3. 自动化生产线:PLC是自动化生产线的核心控制设备,可协调和控制多个工艺单元和装置的协同运作。
在化工生产中,PLC可以实现原料供给、反应、分离、储存等环节的自动化控制,大大提高生产效率和产品质量。
二、PLC在化工生产中的优势1. 稳定可靠:PLC具备高可靠性和稳定性,能够在恶劣工作环境下正常运行。
对于化工生产中的高温、高压和腐蚀性环境,PLC能够坚持正常工作,避免人为操作带来的安全隐患。
2. 灵活可编程:PLC的程序可以根据具体需求进行编写和修改,具备灵活性和可定制性。
在化工生产中,工艺参数和生产流程常常需要调整,PLC可以迅速响应这些变化,并实施相应的控制策略。
3. 快速响应:PLC的处理速度非常快,可以实现高速控制和反馈。
在化工生产中,PLC需要及时监测和调节各种参数,以应对突发情况和故障,避免生产中断和安全事故。
三、PLC在化工生产中的挑战1. 复杂性:化工生产往往涉及多个工艺单元和装置,涉及的参数和控制策略非常复杂。
因此,PLC在化工生产中需要应对复杂性,编写和管理大规模的控制程序,确保各个环节的协调运行。
课程设计(报告)设计(报告)题目:液体混合装置的PLC控制系统设计学生姓名:指导教师:高峰二级学院:专业:电气工程及其自动化班级:学号:目录摘要 01 绪论 (1)1.2.1可编程控制器多种液体自动混合控制系统的特点……………………‥11.2.2 本系统采用PLC是基于以下两个原因: (1)2 系统总体方案设计 (2)2.1 实验目的 (2)2.2 实验设备 (2)2.3 PLC的系统选型 (2)2.4 液体自动混合系统的控制要求 (3)3 液体混合装置的控制的软件设计 (4)3.1 液体混合程序流程图 (4)3.2 两种液体混合装置的输入/输出分配 (5)3.2.1控制系统的I/O点分配 (5)3.2.2 PLC的I/O接线图 (5)3.3液体混合装置的结构示意图 (5)3.4程序设计梯形图 (6)3.4.1程序图 (6)3.4.2过程叙述分析 (9)4系统调试及结果分析 (9)4.1系统调试 (9)4.2 结果分析........................................................................‥•10 5系统常见故障分析及维护 (10)5.1PLC的I\O端口系统故障分析及处理..........................................‥10 5.2PLC主机系统内部故障分析及处理 (10)6结论 (11)7参考文献 (11)液体混合装置的PLC控制系统设计摘要可编程控制器简称PLC,是近年来一种发展极为迅速。
应用极为广泛的工作控制装置。
它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统,它采用可编程的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。
由于PLC的性能优越,兼具计算机的功能完备,灵活性强,通用性好喝继电接触器控制简单易懂,维修方便等优点,形成以微电脑为核心的电子控制设备。
PLC控制系统在化工自动化系统中应用随着科技的不断发展,PLC控制系统在化工自动化系统中的应用越来越广泛。
PLC (Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,是一种专门用于工业控制系统的计算机控制设备。
它具有高可靠性、稳定性和灵活性,能够实现工业生产过程的高效控制和自动化管理,因此在化工行业中得到了广泛的应用。
化工生产过程中的各种流程控制、温度控制、压力控制、液位控制等都需要高精度的自动化控制,而PLC控制系统正是能够满足这些需求的理想选择。
下面将详细介绍PLC控制系统在化工自动化系统中的应用。
1. 生产工艺控制在化工生产中,不同的生产工艺需要进行精密的控制,以保证产品的质量和生产效率。
PLC控制系统可以根据设定的程序和逻辑条件,对生产工艺中的各个步骤进行精确的控制,实现自动化的生产过程。
对于化工反应釜的温度、压力、搅拌速度等参数的控制,PLC控制系统可以准确地调节各个参数,保证反应过程的稳定性和精确度。
2. 设备监控与维护化工生产中使用的各种设备和机械需要进行实时的监控和维护,以确保其正常运行和延长使用寿命。
PLC控制系统可以与传感器、执行器、调节阀等设备进行连接,实时监测设备状态并进行相应的控制和调节。
当设备出现异常或故障时,PLC控制系统可以及时发出报警信号并采取相应的应急措施,保障生产设备的安全稳定运行。
3. 数据采集与分析化工生产中需要对各种参数和数据进行实时采集和分析,以便及时调整生产过程。
PLC控制系统可以通过与传感器和数据采集仪器的连接,实现对生产过程中各种重要参数的实时监测和数据采集。
通过对采集的数据进行分析,可以及时发现问题和优化生产过程,提高生产效率和产品质量。
4. 安全控制化工生产中安全是首要考虑的问题,而PLC控制系统能够实现对各种安全控制系统的集成和管理。
对于化工生产装置的各种安全阀、安全门、监控系统等安全装置,PLC控制系统可以实现对其状态的监控和控制,同时还可以实现对紧急停止系统、火灾报警系统等安全设备的集成控制。
PLC控制系统在化工自动化系统中应用
PLC(可编程逻辑控制器)是化工自动化系统中广泛应用的一种控制设备。
它通过编程来控制和监测各种过程参数,实现化工生产的自动化控制。
1. 过程控制:PLC可以对液位、压力、温度、流量等过程参数进行精确控制,并根据设定值和反馈信号进行比较和调整。
通过PLC控制系统,可以实现化工工艺的自动控制和优化,提高生产效率和产品质量。
2. 安全监测:化工过程中存在着高压、高温、有毒有害等危险因素,需要严格的安全监测和控制。
PLC可以实时监测各个设备和管道的状态,并根据设定的安全规则进行报警和关停操作,保障人员和设备的安全。
3. 设备管理:化工生产过程中需要管理和控制大量的设备和设施,如泵、阀门、加热器等。
PLC可以实现对这些设备的远程控制和监测,大大简化了操作流程,提高了操作效率。
4. 数据采集和记录:PLC控制系统可以实时采集化工生产过程中的各种参数数据,并将其存储在数据库中。
通过对这些数据的分析和处理,可以帮助企业进行生产工艺的优化和改进,提高生产效率和产品质量。
5. 通信和联网:PLC控制系统可以通过各种通信协议和网络连接与其他设备和系统进行数据交换和共享。
通过与MES(制造执行系统)、SCADA(监控与数据采集系统)等系统的联动,可以实现化工生产过程的全面控制和监测。
需要注意的是,PLC控制系统在化工自动化系统中的应用需要考虑到化工生产过程的特点和安全性要求。
在系统设计和编程过程中,需要充分考虑各种异常情况和故障,采取相应的措施确保系统的可靠性和稳定性。
需要进行系统的备份和恢复,以应对突发情况和故障的发生。
PLC在化工过程控制中的应用和效益化工过程控制是指通过监测和调节各种化工过程来确保生产的稳定性和安全性。
随着科技的发展,PLC(可编程逻辑控制器)在化工行业的应用越来越广泛。
本文将就PLC在化工过程控制中的应用和效益进行探讨。
1. PLC简介PLC是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它具有多通道输入和输出,可编程控制和逻辑操作的能力,以及灵活的扩展性。
PLC 通过通过输入接口接收传感器信号,经过逻辑运算后通过输出接口操控执行器完成控制逻辑。
它具有可靠性高、易于编程、安装方便等优点,因此被广泛应用于各行各业,包括化工领域。
2. PLC在化工过程控制中的应用2.1 温度控制在化工过程中,温度是一个重要的控制参数。
PLC可以通过接收温度传感器的信号,利用PID算法进行温度调节,从而确保化工过程中的温度稳定在设定的范围内。
这可以有效地防止温度过高或过低带来的安全隐患,同时提高产品质量。
2.2 流量控制化工过程中,流量的控制对于工艺的稳定和产品的质量也非常重要。
PLC可以根据设定的流量范围,通过接收流量传感器的信号控制执行器,调节管道或阀门的开启程度,从而实现对流量的精确控制。
2.3 压力控制在一些化工过程中,压力的控制是必要的。
PLC可以通过接收压力传感器的信号,根据设定的压力范围,及时调节执行器的动作,控制压力在合适的范围内波动,确保生产过程的正常运行和产品质量。
2.4 液位控制液位的控制对于化工过程来说也非常重要。
PLC可以通过接收液位传感器的信号,根据设定的液位范围,控制执行器的运动,确保液位在合理的范围内波动。
这有助于防止液位波动过大带来的不稳定因素,提高化工过程的自动化程度。
3. PLC在化工过程控制中的效益3.1 精确度高由于PLC的高精度计算和控制能力,可以实现对各种参数的精确控制,提高化工过程的稳定性和安全性。
PLC的数据处理速度快,具有较强的算法运算能力,可以快速响应各种控制要求。
基于PLC的工业生产自动化系统设计与实现随着工业生产自动化技术的不断发展和普及,已经成为工业领域的一项重要技术。
PLC(可编程逻辑控制器)作为现代工业控制系统的核心设备,通过逻辑控制、运算处理和数据通信等功能,实现对工业生产过程的自动化控制。
在工业生产领域,PLC技术的应用已经相当广泛,涵盖了生产装备、流程控制、数据采集等多个方面,为提高生产效率、降低成本、提升产品质量等方面发挥了重要作用。
一、工业生产自动化系统的发展历程随着工业生产的不断发展和技术的进步,人们开始意识到传统的人工操作方式已经无法满足工业生产的需求,于是自动化技术应运而生。
最早的工业自动化系统是基于传统的机械控制系统,具有简单的逻辑控制功能,但受限于硬件性能和功能有限,无法实现复杂的生产过程控制。
随着计算机技术的不断发展,工业控制系统逐渐开始引入计算机控制技术,形成了一种全新的工业自动化系统。
计算机控制系统通过软件程序实现对生产设备的控制和监控,具有更高的灵活性和可编程性,但仍存在运行速度慢、稳定性差等问题。
为了克服传统机械控制系统和计算机控制系统的局限性,PLC技术应运而生。
PLC作为一种专用的工业控制计算机,具有高速运算、可编程性强、稳定性好等特点,成为工业控制系统的理想选择。
自20世纪70年代起,PLC技术在工业领域逐渐广泛应用,并不断发展和完善,成为工业生产自动化的主流技术。
二、基于PLC的工业生产自动化系统设计原理基于PLC的工业生产自动化系统设计的核心原理是通过PLC控制器实现对生产过程各个环节的集中控制和协调,从而提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量等方面带来显著的优势。
在实际设计中,需要根据具体的生产需求和工艺流程,进行系统结构设计、控制算法设计、信号采集与处理设计等多个方面的工作。
1.系统结构设计系统结构设计是基于PLC的工业生产自动化系统设计的首要任务之一。
在系统结构设计中,需要确定系统的整体框架、各个功能模块之间的关系和通信方式、PLC控制器的选择等。
PLC在化工工艺中的应用和优化在现代化工产业中,自动化技术的迅速发展引领着生产过程的革新。
PLC(可编程逻辑控制器)作为一种重要的自动化控制设备,在化工工艺中发挥着关键作用。
本文将探讨PLC在化工工艺中的应用,并重点讨论如何优化PLC的使用以提高工艺效率和质量。
一、PLC在化工工艺中的应用1. 过程控制PLC可通过实时监测和分析工艺参数来控制化工过程。
它可以根据预设的逻辑和条件,自动调整温度、压力、液位等参数,确保工艺的稳定性和一致性。
此外,PLC还能实现对化工工艺中的阀门、泵和传输系统的控制,提高生产线的灵活性和自动化程度。
2. 数据采集与分析PLC能够收集和记录化工工艺中的实时数据,并将其发送至上位机系统进行监控和分析。
通过对数据的采集和分析,工程师可以及时了解工艺中的变化趋势,及时发现潜在问题,并做出相应调整。
这样可以避免生产线的停机和质量问题,提高生产效率和产品质量。
3. 安全监测化工工艺中存在着许多危险因素,如高温、高压和有毒气体等。
PLC可以通过传感器和监测设备实时监测这些危险因素,并采取相应的控制措施,以确保生产过程的安全性。
当系统出现异常时,PLC能够及时发出报警信号,并自动停止相关的操作,保护工作人员和设备的安全。
二、优化PLC的使用以提高工艺效率和质量1. 选择适用的PLC系统在化工工艺中选择适用的PLC系统至关重要。
不同的工艺要求不同的控制策略和功能,因此需要根据具体的工艺特点选择PLC系统。
同时,还应考虑PLC系统的可靠性、扩展性和维护成本等因素,以确保系统的长期稳定运行。
2. 合理设计PLC程序PLC程序的设计直接影响着工艺过程的稳定性和可控性。
在设计PLC程序时,应根据工艺要求和逻辑关系,合理设置控制模块、定时器和计数器等功能模块,确保程序的可靠性和灵活性。
此外,还应考虑程序的可读性和维护性,以便工程师能够方便地对程序进行修改和优化。
3. 进行在线优化PLC系统的在线优化是提高工艺效率和质量的关键措施之一。
PLC在化工生产中的应用介绍PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字化、计算机控制的电器设备,广泛应用于各个工业领域。
在化工生产中,PLC起着至关重要的作用。
本文将探讨PLC在化工生产中的应用,并分析其优势和挑战。
一、PLC在化工生产过程中的控制作用PLC被广泛用于化工生产过程中的控制任务,其主要作用有:1. 自动控制:PLC能够自动执行工艺流程,确保生产过程中各个步骤按照预定程序进行,提高生产效率和质量。
2. 监控参数:PLC能够实时监测和记录化工生产中的各种参数,如温度、压力、流量等,以便及时调整操作参数,确保产品质量稳定。
3. 安全保护:PLC能够监测化工生产中的危险情况,如高温、高压等,及时发出警报并采取相应措施,以保障工人的安全。
二、PLC在化工生产中的应用案例1. 反应控制:在化工生产中,PLC可以监测反应过程中的温度、压力和流量,根据设定的参数控制加热、冷却及进料速度等,以确保反应过程的稳定性和高效性。
2. 输送控制:PLC可以控制化工生产中的输送设备,如泵、阀门、传送带等,实现物料的准确输送和流程的连续性,提高生产效率。
3. 混料控制:PLC可以控制化工生产中的混合设备,根据所需比例和顺序控制物料的投入和搅拌时间,确保产品配方的准确性和均匀性。
4. 清洗控制:在化工生产设备的清洗过程中,PLC可以控制清洗剂的流量、温度和清洗时间,保证设备的完全清洁,避免交叉污染。
三、PLC在化工生产中的优势PLC在化工生产中具有以下优势:1. 稳定性:PLC能够稳定地执行各种生产工艺,避免由于人为操作而引起的误差和波动。
2. 灵活性:PLC具有可编程的特点,可以根据不同的工艺要求进行灵活调整和修改,适应不同产品的生产要求。
3. 可靠性:PLC具有高可靠性,能够长时间稳定运行,确保化工生产的持续性和可控性。
4. 实时监控:PLC可以实时监测和记录生产过程中的参数,提供数据支持,帮助工程师进行生产参数的优化和改进。
PLC控制系统在化工自动化系统中应用1. 引言1.1 背景介绍PLC是一种专用于工业控制的计算机设备,它可以代替传统的继电器控制系统,实现对生产过程的自动化控制。
在化工自动化系统中,PLC可以实现对原料投放、温度控制、压力监测、流量调节等多种功能的控制,大大提高了生产的稳定性和可靠性。
随着科技的不断进步和工业4.0的到来,PLC在化工自动化系统中的应用越来越广泛。
它不仅可以灵活实现各种控制要求,还可以与其他自动化设备实现无缝对接,提高了生产线的整体效率。
深入研究PLC在化工自动化系统中的应用,对于提高化工企业的竞争力和发展水平具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是通过对PLC控制系统在化工自动化系统中的应用进行深入分析和探讨,探讨其在提高化工生产效率、优化生产流程、降低生产成本等方面的作用和影响。
通过对PLC在化工领域的应用案例进行研究,总结其优势和不足之处,为化工企业在引入和应用PLC控制系统时提供参考和借鉴。
通过分析PLC控制系统在化工自动化系统中的发展趋势和挑战,为未来化工企业的自动化升级和发展提供参考和指导,推动我国化工行业向智能化、网络化、智能化方向迈进。
通过本研究,旨在为化工行业的自动化发展提供理论支持和实践指导,促进我国化工行业的技术创新和产业升级。
1.3 意义化工自动化系统的PLC控制系统的应用,对于化工工业具有重要的意义。
PLC控制系统可以实现化工生产过程的自动化,提高生产效率和产品质量,减少人工干预和操作错误的可能性。
PLC控制系统可以监控和调节化工过程中的各项参数,确保生产过程的稳定性和安全性,减少事故的发生。
PLC控制系统还可以实现远程监控和远程操作,提高生产管理的便捷性和灵活性,降低运行成本。
最重要的是,PLC控制系统的应用可以推动化工行业向智能化、信息化方向发展,促进工业现代化进程,提高国家经济竞争力。
研究和探索PLC控制系统在化工自动化系统中的应用具有重要的意义,有助于推动化工行业的发展和进步。
海事与港航学院机电系电气控制与PLC技术设计大作业课程名称:PLC控制化工工艺过程指导老师:宋春华老师专业:机电一体化(自动化)班级:一体化112班成员:李剑锋 (34)邹翠华 (02)杨壮彬 (14)任务分配:第一、第五章资料为邹翠华所提供其余部分由杨壮彬和李剑锋共同完成摘要:随着微处理器、计算机和通信技术的飞速发展, PLC已在工业控制中得到广泛应用,而且所占比重在迅速的上升。
它以计算机技术为核心的通用自动控制装置,也可以说它是一种用程序来改变控制功能的计算机,也可以说它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统,它采用可编程程序的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出完成确定的逻辑顺序、定时、记数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械或生产过程。
由于PLC的性能优越,兼具计算机的功能完备,灵活性强,通用性好和继电接触器控制简单易懂,维修方便等双重优点,形成以微电脑为核心的电子控制设备。
PLC技术在世界上己广泛应用,成为自动化系统中的基本电控装置PLC在现代工业生产和实际生活中有着广泛的应用,由于PLC具有编程软件采自易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点,现在的工业自动化生产控制多采用可编程控制器来实现。
本文所介绍的PLC控制化工工艺过程是根据实际要求利用PLC的实时控制盒顺序处理功能,完成系统控制。
关键词:PLC 存储器编程目录第一章绪论1.1 课题的名称以及来源 (5)1.2 研究的意义以及目的 (6)1.3 PLC的基本应用和发展方向 (7)1.4 设计课题的要求及主要任务 (8)第二章系统硬件电路设计2.1 控制方案的选择 (10)2.2 PLC的型号选择以及硬件配置 (12)2.3 PLC的 I/O点分配及其接线图 (15)第三章系统软件电路设计3.1 工艺流程图设计 (18)3.2 外围接线电气原理图 (19)3.3 控制面板布置示意图 (19)3.4 控制系统程序梯形图 (20)3.5 系统调试 (22)第四章系统常见故障分析及维护4.1 系统故障的概念 (23)4.2 系统故障分析及处理 (23)4.3 系统干扰性的分析和维护 (25)第五章结束语 (26)总结 (27)参考文献 (29)第一章绪论为了提高产品质量,缩短生产周期,适应产品迅速更新换代的要求,产品生产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。
在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合是必不可少的工序, 而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质, 以致现场工作环境十分恶劣, 不适合人工现场操作。
另外, 生产要求该系统要具有混合精确、控制可靠等特点, 这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。
所以为了帮助相关行业, 特别是其中的中小型企业实现多种液体混合的自动控制, 从而达到液体混合的目的,液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前的一大课题。
计算机的出现给大规模工业自动化带来了曙光。
1968年,美国最大的汽车制造厂商通用汽车(GM)公司提出了公开招标方案,设想将功能完备、灵活、通用的计算机技术与继电器便于使用的特点相结合,把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化,用面向过程、面向问题的“自然语言”编程,生产一种新型的工业通用控制器,使人们不必花费大量的精力进行计算机编程,也能像继电器那样方便地使用。
这个方案首先得到了美国数字设备(DEC)公司的积极响应,并中标。
该公司于1969年研制出了第一台符合招标要求的工业控制器,命名为可编程逻辑控制器,简称PLC(有的称为PC),并在GM公司的汽车自动装配线上试验获得了成功。
PLC一经出现,由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点,备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注,生产PLC的厂家云起。
随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用,使PLC的功能不断得到增强,产品得到飞速发展。
采用基于PLC的控制系统来取代原来由单片机、继电器等构成的控制系统,采用模块化结构,具有良好的可移植性和可维护性。
对提高企业生产和管理自动水平有很大的帮助,同时又提高了生产线的效率、使用寿命和质量,减少了企业产品质量的波动,因此具有广阔的市场前景。
用PLC进行开关量控制的实例很多,在冶金、轻工、化工、铁路等行业几乎都需用到它,如灯光照明、机床电控、食品加工、自动化仓库、液体混合自动配料系统、生产流水线等方面的逻辑控制,都广泛应用PLC来取代传统的继电器控制。
本次设计是将PLC用于多种液体混合灌装设置的控制,对学习与实用是很好的结合。
本设计的主要研究范围及要求达到的技术参数有(1)使液体灌装机能够实现安全、高效的灌装;(2)满足灌装的各项技术要求;(3) 具体内容包括多种液体混合控制方案的设计、软硬件电路的设计、常见故障分析等等。
1.1课题的名称及来源:课题的名称:《PLC控制化工工艺过程》课题的来源:在国内的许多化工厂,水泥厂,钢厂,尤其是国有老厂,其控制系统还在使用过时的模拟控制,甚至是全人工控制。
人工控制由于人员过多效益过低,生产的产品不够精确,安全隐患大增加了系统故障的可能性,还有就是工厂的试验设备和生产设备存在一定的相差度,以致影响了产品质量和生产效益。
而随着产品性能的提高,对自动控制系统的要求也越来越高,传统控制已达不到系统要求。
随着大规模及超大规模集成电路的发展以及计算机的出现,控制系统开始由传统控制向自动(数字)控制方向发展。
1.2研究的意义以及目的:以可编程序控制器为主要控制装置所构成的控制系统为可编程序控制系统或PLC控制统。
可编程控制器(PLC)控制系统以其运行可靠、易学易用、抗干扰性强等特点,在工业控制中得到广泛的应用。
目前,国外的可编程自动控制设备技术顺应时代潮流,与计算机技术同步发展,向着通用化、模块化、智能化、标准化、数字化、网络化方向迅猛发展。
国内的发展从全盘引进、仿制到自行研究,取得了举世瞩目的成绩,但从整体上看,我们在技术性能、制造工艺等方面与国际先进水平还存在很大差距。
众所周知,我国的生产力水平还不是很高,特别是80年代以前的国有大中型企业,出于人才和经济因素的考虑,还有很多的厂矿企业正在使用着原有的落后设备和技术。
因此,改变原有的落后设备和技术,设计以可编程序器与计算机结合的自动控制系统,提高工业自动化的程度,对加速我国尽早成为现代化工业强国意义重大。
本课题《PLC控制化工工艺过程》,其目的就是以PLC为核心,配合智能仪表,完成系统功能控制,状态显示,信息检测和报警硬件组建所需要的PLC和传感器等元件的选择,实现对化工工艺的自动控制以及运行状态的检测功能和显示功能。
用PLC对化工工艺过程进行控制,系统的硬件结构简单、服务功能增强、系统的可靠性大大提高,且节省了成本,使化工工艺系统的性能价格比提高。
尤其在集散控制系统中,利用现场总线技术,可方便地进行集中监控管理。
1.3PLC的基本应用和发展方向:PLC的基本应用:可编程控制器是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。
由于它能满足设备使用环境的要求和控制的复杂、可靠性,在现代的工业控制系统中大量应用,前景非常广阔。
最初,PLC主要用于开关量的逻辑控制。
随着PLC技术的进步,它的应用如今,PLC不仅用于开关量控制,还用于模拟量及数字量的控制,可采集与存储数据,还可对控制系统进行监控;还可联网、通讯,实现大范围、跨地域的控制用PLC进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。
PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点,这是它能持久的占有市场的根本原因。
PLC发展方向:由于工业生产对自动控制系统需求的多样性,PLC的发展方向有两个:1、朝着小型、简易、价格低廉方向发展。
近年来,单片机的出现,促进了PLC向紧凑型发展,体积减小,价格降低,可靠性不断提高。
这种PLC可以广泛取代继电器控制系统,应用于单机控制和规模比较小的自动线控制,如日本立石公司的C20P\C40P\C60P\C20H\C40H等。
2、朝着大型、高速、多功能方向发展。
大型的PLC一般为多处理器系统,由字处理器、位处理器和浮点处理器等组成,有较大的存储能力和功能很强的输入输出接口。
通过丰富的智能外围接口,可以独立完成位置控制、闭环调节等特殊功能;通过网络接口,可级连不同类型的PLC和计算机,从而组成控制范围很大的局部网络,适用于大型自动化控制系统,如霍尼韦尔的9000系列等。
从PLC的发展趋势看,PLC控制技术将成为今后工业自动化的主要手段。
在未来的工业生产中,PLC技术、机器人技术和CAD/CAM 技术将成为实现工业生产自动化的三大支柱。
1.4设计课题的要求及主要任务:装置及工艺过程简介:图1.4.1是一个化学反应装置的示意图,由四个容器组成,容器之间用泵和管道连接,每个容器装有两个检测高低液位的传感器。
1号、2号容器分别用泵P1和P2将碱液和聚合物灌满,达到各自的高液位P1、P2关闭。
然后2号容器加热,当温度达到60℃时温度传感器发出信号,加热器关闭。
P3、P4泵分别将1号、2号容器中的溶液输送到反应器3号池中并起动3号容器中的搅拌泵,搅拌60s后泵P5起动将混合液抽入产品池4号容器。
当4号池满或3号池空就起动泵P6排出产品溶液至4号池空,至此完成一个循环。
图1.4.1 化学反应装置构成示意图控制要求:控制系统采用半自动工作方式,即系统每完成一次工作循环回复到初始状态,停止工作等待起动信号后再开始新的自动循环。
根据工艺过程要求,系统工作的状态流程如图1.4.2所示。
图1.4.2 系统工作状态流程设计要求:1)选择PLC机型及其I/O端口所需的电器元件,绘制I/O端口接线电气原理图。
2)设计控制面板布置示意图。
3)设计用户程序。
4)编写设计报告。
第二章系统硬件电路设计2.1 控制方案的选择:系统方案选择的原则是在满足生产机械工艺要求确保产品质量的前提下,力求投资少,效益高和操作方便。
根据我们所说的化学过程,以及通过查阅相关资料,可以得到方案。
方案中,由于需要对2#容器的物质经行加热,以及原料池1#、2#反应池及产品池的液位检测,实验室条件并不允许,固将液位检测及温度检测用手动开关模拟替代。
所以我们选择PLC控制来完成该方案。
方案中的硬件组成是:PLC;模拟信号开关;模拟泵P1、P2、P3、P4、P5、P6信号灯、加热开启指示信号灯、搅拌器以及搅拌时间信号灯等。
基本的工作原理是:PLC从手动模拟液位开关那里得到信号,来控制泵P1、P2、P3、P4、P5、P6。
利用模拟预设温度开关发出温度达到信号,该温度信号可直接成为PLC能接收和处理的数字信号。