淺談RTO設備中的核心控(kòng)製(zhì)器
在VOCs治理係統中,基本(běn)上選擇PLC作(zuò)為整個係(xì)統的核心控製器,並配備相應的觸摸屏來監視係統的運行並在係統上(shàng)執行相關的操作。 例如,我們經常說的(de)RTO設備中使用的核心控製器通常是(shì)西門(mén)子係列PLC。 實(shí)際上(shàng),有很多常用的工業控製係統(除PLC外(wài),還有FCS,DCS等),但與其(qí)他控製係(xì)統相比,PLC具有較高的(de)可靠(kào)性和較強的抗幹擾能(néng)力, 同時配套設施齊全,適用性強,維護工作量小,維修(xiū)方便。
一、PLC的功能
PLC是以微處理器為核心,綜合了計算機技術、自動控製技術和通信技術發展起來的一種通用的工(gōng)業自動控製裝置,具有可靠性高、體積(jī)小、功能強、程序設計(jì)簡單、靈活通用及維護方便等一係列的優點,因而(ér)在冶金、能源、化工(gōng)、交通、電(diàn)力等領域(yù)中有著廣泛的應用(yòng),成為現代(dài)工業控製的三大支柱(PLC、機器人和CAD/CAM)之一(yī)。根據PLC的特點,可以(yǐ)將其(qí)功能形式歸納為以下幾種類型:
(1)開關量邏輯控製
PLC具有強大的邏輯運算能力,可以實現各種簡單和複雜的邏輯控製。這是PLC的最基本也最廣泛(fàn)的應用領域,它取代了傳統(tǒng)的繼電器接觸器的控製。
(2)模擬量控(kòng)製
PLC中配置有(yǒu)A/D和D/A轉換模塊。A/D模塊能將現(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力、流量、速度(dù)等模(mó)擬量轉換變為數字量,再經PLC中的微處理器進行處理(lǐ)(微處理器處(chù)理的隻能是是數字量),然後(hòu)進行控製;或者經D/A模塊轉換後變成模擬量,然後控製被(bèi)控對象,這樣就可實現PLC對模(mó)擬量的控製。
(3)過程控製
現代大中型的PLC一般都配備了PID控製模(mó)塊,可進行閉(bì)環過程控製。當控(kòng)製過程中某(mǒu)一個變量出現偏差(chà)時,PLC能按照(zhào)PID算法計算出(chū)正確的輸(shū)出,進而(ér)控製調整生(shēng)產過程,把變量保持在整(zhěng)定值上。目前(qián),許多小型PLC也具有PID控製功能。
(4)定時和計數控製
PLC具有很強的定(dìng)時(shí)和計數(shù)功(gōng)能(néng),它可以(yǐ)為用戶提供幾十甚至上百、上千個定時器和(hé)計數(shù)器。
其計時的時間和計數(shù)值可以由用戶在編寫用戶程序時任意設定,也可以由操作人員在工業現場通過編程器進行設定,進而實現定時(shí)和計數(shù)的控製。如果用戶需要對(duì)頻率較高的信號進行計數(shù),可以選擇高速計數(shù)模塊。
(5)順序控製
在工業控製中,可采用PLC步進指令(lìng)編程或用移位寄存器編程來實現順序控製。
(6)數據處理
現代的PLC不僅能進行(háng)算術運算、數據傳送、排序及查表等操作,而且還能進行(háng)數據比較、數據轉換、數據通信、數據顯示和(hé)打印等,它具有很強(qiáng)的數據處理(lǐ)能力(lì)。
(7)通信和(hé)聯網
現代(dài)PLC大多數都采用了通信、網絡技術,有RS-232或RS-485接(jiē)口,可進行遠程I/O控製。
多台(tái)PLC彼此間可以聯網、通信,外(wài)部器件與一台或多(duō)台可編程控製器的信號處理單元之間可以實現程序和數據交換,如(rú)程(chéng)序轉移、數據文檔轉移、監視和診斷。通信接口或通信處理(lǐ)器按標準的硬件接口或專有的通信協議完成程序和數據的轉移。
二(èr)、PLC的應用領域
目前,PLC在國內外(wài)已廣(guǎng)泛應用於鋼(gāng)鐵(tiě)、石油、化工、電力、建材、機械製造(zào)、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行(háng)業,使用情況(kuàng)大致可歸納為如下幾類:
(1)開關(guān)量(liàng)的邏輯控製
這是PLC最(zuì)基本(běn),也是最廣(guǎng)泛的應用領域,它取代了傳統的繼(jì)電器電路,實現邏輯控製、順序控製;既可用於單(dān)台(tái)設備(bèi)的控製,也可用(yòng)於多機群控及自動(dòng)化流水線,如注塑機、印刷機(jī)、訂書機械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產線及電(diàn)鍍流水線等(děng)。
(2)模擬量控製
在工業(yè)生產過程當中,有(yǒu)許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和(hé)速度等都(dōu)是模擬(nǐ)量。為了使PLC處理模(mó)擬量,必須(xū)實現模(mó)擬量和數字量之(zhī)間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的(de)A/D和(hé)D/A轉換模塊,使PLC用於模擬量控製。
(3)運動控製
PLC可以用於圓周運動或直線運(yùn)動的控製。從控製機構配置來說,早期直接用於開關量I/O模塊連接位(wèi)置傳感器和執行機構,現在一般使用專用的運動控製(zhì)模塊,可驅動步(bù)進電機或伺(sì)服電機的單軸或多軸位置控製模塊。
世界上(shàng)各主要PLC生產廠家的產品幾乎都具有運動控製功能,廣泛用於各種機械、機(jī)床、機器人、電梯等場(chǎng)合。
(4)過程控製
過程控製是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控製,在冶金、化工、熱處理、鍋爐控製等場合有非常廣泛(fàn)的應用。作為工業控製(zhì)計算機,PLC能編製各(gè)種各樣的控製算法(fǎ)程序,完成閉(bì)環控製。
PID調節是一般閉環控製係統中(zhōng)用得較多的調節方法,大中型PLC都(dōu)有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能(néng)模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。
(5)數據處理
現代PLC具有數學運算(suàn)(含矩陣運算、函數運算、邏(luó)輯運算(suàn))、數據傳送、數據轉換、排序、查表及(jí)位操作等功能,可以完成數據的采集、分析及處理。這(zhè)些數據可以(yǐ)與存儲在存儲器中的(de)參考值比較,進而完成(chéng)一定的控製操作;也可以利用通信功能(néng)傳送到別的智能裝置,或將它們(men)打印(yìn)製表。
數據處理一般用於大型控製係(xì)統,如無人控(kòng)製的(de)柔性製造係統(tǒng);也可用於過(guò)程控製係統,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控製係統。
(6)通(tōng)信及聯網(wǎng)
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其他智能設備(bèi)間的(de)通信。隨著計算機控製的發展,工廠(chǎng)自動化網(wǎng)絡發展得很快,各PLC生產廠商都十(shí)分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網絡係統。
新近生產的PLC都具有通信接口,通信非常方便。紛紛推出各自的網(wǎng)絡係統。新近生產的(de)PLC都具有通信接口,通(tōng)信非常方便。