近年來，由于國(guó)際市場(chǎng)上石化產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，國(guó)內(nèi)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(jìn)。我們針對(duì)石化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，我公司與北京久思億軟件公司聯(lián)合開發(fā)了計(jì)算機(jī)與QPLC的集成控制系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)組成
計(jì)算機(jī)與QPLC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。生產(chǎn)系統(tǒng)主要由微型機(jī)、 PLC、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)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、質(zhì)量檢查系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等部分組成。通過計(jì)算機(jī)與PLC集成控制系統(tǒng)，將潤(rùn)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。
2 系統(tǒng)功能
為滿足用戶提出的技術(shù)要求和現(xiàn)場(chǎng)的工況，此控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有以下功能：
1）.根據(jù)用戶提出的技術(shù)要求，按照添加劑配方的比例精確地配制生產(chǎn)各種型號(hào)的石化產(chǎn)品，并且通過微型機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。
2）.通過計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
3）.在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，為提高整個(gè)控制系統(tǒng)的精確性，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上均設(shè)計(jì)了局部反饋功能。
4）.當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)壓力報(bào)警或油面報(bào)警時(shí)，一方面通過PLC程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)停車，在控制間的操作人員可以立即聽到報(bào)警信號(hào)，及時(shí)采取相應(yīng)措施。
5）.在中央控制室設(shè)置了1個(gè)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(dòng)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。
3. 硬件設(shè)計(jì)
在本系統(tǒng)中，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制是核心，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制主要由QPLC系統(tǒng)完成，所以如何合理有效地使用PLC技術(shù)就成了設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。PLC的特點(diǎn)是控制可靠，編程簡(jiǎn)單，但程序內(nèi)存不大，不能進(jìn)行非常復(fù)雜的編程;而石化產(chǎn)品的特點(diǎn)是生產(chǎn)工藝復(fù)雜，產(chǎn)品型號(hào)繁多，往往1條生產(chǎn)線就能夠生產(chǎn)幾十種型號(hào)的產(chǎn)品。這就形成了一對(duì)矛盾。如果設(shè)計(jì)時(shí)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(tái)PLC基本模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊。投資巨大，為了減少投資和增強(qiáng)控制的可靠性，在PLC控制系統(tǒng)的硬件配置上進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新。
以潤(rùn)滑油生產(chǎn)線為例，在潤(rùn)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(jì)32路模擬信號(hào)需要檢測(cè)。如果按常規(guī)設(shè)計(jì)，需要8塊Q64AD模塊。為減少投資，設(shè)計(jì)了多路開關(guān)切換電路，只用2塊Q64AD模塊就完成了全部功能。圖2為Q64AD模塊的多路開關(guān)切換示意圖。
Q64AD模塊為4通道模擬量輸入模塊，Y0、Y1、Y2、Y3為PLC的任意輸出觸點(diǎn)。Q64AD模塊的多路開關(guān)切換電路的設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是通過1個(gè)多路開關(guān)控制Q64AD模塊分別去完成攪拌溫度檢測(cè)、添加劑溫度檢測(cè)、輸油泵壓力檢測(cè)及油罐液面檢測(cè)4項(xiàng)功能，其中多路開關(guān)的4個(gè)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)接PLC的輸出觸點(diǎn)，由PLC編程控制。這個(gè)多路開關(guān)切換電路簡(jiǎn)單實(shí)用，而且節(jié)省了大量投資，實(shí)踐證明，該電路在控制精度上完全滿足用戶的需要。
4. 軟件設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)與PLC集成控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，也采用了許多新的設(shè)計(jì)思想。
仍以潤(rùn)滑油生產(chǎn)車間為例，按照用戶提出的72種潤(rùn)滑油的生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求，如果用常規(guī)方法編程，需要12個(gè)CPU模塊。為節(jié)約投資，我們充分利用PLC的文件寄存器，用逐項(xiàng)查表的方法編寫了1個(gè)72種潤(rùn)滑油的通用程序，用1個(gè)CPU模塊帶2臺(tái)PLC功能模塊的方式完成了過去需要12臺(tái)PLC才能實(shí)現(xiàn)的功能。
5 結(jié)束語(yǔ)
控制系統(tǒng)采用了先進(jìn)的系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)思想，該系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制方面，尤其在PLC控制方面，獨(dú)樹一幟，以其卓越的控制功能和良好的性能價(jià)格比，贏得了用戶的廣泛贊譽(yù)。
