PLC在循环除盐水控制系统中的应用

袁亚丽

【摘 要】PLC（可编程控制器）作为一套科学的控制器系统，在各个工业生产机器控制方面得到了应用。将PLC系统应用在循环除盐水控制系统中，达到对除盐水温度以及压力等方面信息数据的采集与显示，再对这些信息进行全面、细致地分析与理解，达到对除盐水温度与压力的控制。本文针对plc在循环除盐水系统中的应用展开讨论。首先简单分析了循环除盐水系统的工作原理与功能，然后具体探究了如何将PLC应用在循环除盐水控制系统中，其中重点探究了PLC的设计方法。

【关键词】可编程控制器；温度；除盐水控制系统；应用；研究

循环除盐水控制系统是工业生产加工的重要系统，多数的循环除盐水控制系统都是通过继电器来进行控制，一般通过控制其电力系统达到对整个系统的有效控制，而且通过PID仪表来对水体的温度与压力加以调控。然而，随着科技的不断发展，机械工艺的持续进步，以往的继电器控制系统已经相对落后，由此开发并利用了另外一套控制系统，主要是与计算机设备密切相关的，通过编写程序进行控制的可编程控制器，也就是PLC。其具有自身的优势特征，例如：简洁、便利、安全、稳定可靠等等，而且自身具有逻辑特征，能够有效控制系统运行。通过创造使用PID控制器，它能够对冷却水进行有效调控，无论是温度方面还是压力方面。

1.循环除盐水系统的简单分析

循环除盐水控制系统能够发挥冷却或者维持恒定温度等调控作用，通过对聚合造粒需要的冷却水的各种信息加以采集，例如：温度、压力、过滤器报警信号——这些数据信息进入控制器，对其进行编程、运算处理，然后再通过PID控制器、电磁阀、水泵以及带状过滤设备等器具来进行调控，确保系统的恒温稳定。

这一系统工作原理如下图所示：

位于水箱内部的除盐水需要不断的补给，这一补给过程由浮球阀来完成，依照水位高度来自动补给。需要测量水管中水的温度时，则要在专门的传递温度的传感设备T的辅助下进行，其中PID控制器负责对气动阀V4的调控，以此来控制低温冷水的流量，这样除盐水就能够从始至终处于一个稳定的温度范围内。

带状过滤设备中安装了液体传感设备，也就是H1，这一设备的主要作用为：分析与衡量过滤设备有无堵塞现象，一旦出现了堵塞现象，就要通过开启过滤设备的电机，凭借其力量来拉动滤布左右移动，直到达到需要的时间时就会停下来。

水箱中同时配备了低液位传感设备，这一设备是同水泵联系起来的，要通过压力传感设备P2对管道系统中水的压力值的衡量来确保除盐水系统的水压与切粒系统保持一致，再通过PID控制器来对气动调节阀V3进行调控。由于板式换热设备经常会出现堵塞现象，需要频繁进行清理，基于这样的状况，该系统通过对这一设备实行在线切换处理。而且系统内配置了两个电磁阀，分别为：V1与V2，两个电磁阀轮流工作，也就是说当换热设备1运行时，电磁阀V1进入运行状态，此时的V2则处于断开状态，根据压力传感器P1、P2的数值大小来判断换热器有无堵塞情况，当P1>P2时，则预示着换热器1可能已经出现了堵塞现象，此时电磁阀V1停止了工作，V2开始工作，进而使第二个换热器取代堵塞的换热器1开始工作。

从这一系统的整体运行状况来看，需要一个安全稳定、质量又高的除盐水循环系统，而且这个系统每年接连工作的时间要在八千小时以上。而且对于水温的要求也极为严格。因此，对水温的调节精度也就要求十分严格，整个除盐水循环系统具有较高的自动化功能，无需认为的操作、控制，其中一切数据信息都要同中控室加以交换，这样来确保中控室发挥监控功能。

2.PLC在循环除盐水控制系统中的应用

参照以上循环除盐水系统的工艺需求，通过对各个国家、各个品牌与型号的plc进行综合分析，从其价格、功能水平等方面的对比等等。最后决定选择西门子S7-200类型的可编程控制设备来充当关键控制部件，使用226中央处理器，其输出能够分组直接接在220v的电磁阀与三相控制的固体继电器控制泵电机上面。因为必须对温度压力加以采集，同时也要对调节阀加以控制，就要采用EM231以及EM232模块。此处所选用的中央处理器具有特殊的优势特征与功能，具体表现在：极具稳定性，操作简单、方便，工作效率高，内部集成良好——而且系统内部配置了PID控制器，其中可以使用的指令数量最多达八条，所有的指令拥有各自的回路号，不会影响各个PID的运算，这样就能够保证各个运算之间的彼此独立，也能够对更多的调节阀进行同步进行调控，从更多的点来对温度进行控制。226中央处理器包含两个通讯口，其一同显示器之间进行通讯联系，其二则是被用来对电脑的调试。

3.PLC软件设计

因为整个系统需要进行大规模的数据处理，鉴于这一点，通过采用STL语句表来编写程序代码，通过模块结构编程法来确保各个PID不相互影响，这样就方便更改与扩充。

3.1 PLC的I/O口分配

下图展示了这一系统输入与输出信号，以及I/O口分配

3.2程序功能

此控制系统的程序包括主程序与子程序，其中子程序有针对于除盐水的压力与温度控制的子程序，也有控制子程序，带状过滤设备子程序等等。

其中主程序，第一次扫描调动PID初始化子程序。然后通过通讯、显示等过程确保其被初始化，将所设定的温度值、压力值以及PID参数等变量数值通过TD400C的组态处理将其输送到已经确定的寄存器内部；然后再对温度加以采集，然后做报警处理。主程序的后部，需要参照液位以及压力值等来进行分析、探究，进而决定使用哪些子程序比较合理。

在整个的程序中，安装了基于可编程控制器的PID控制设备，事先要对温度与压力的采集值与设定值等加以转换，使其更加规范化、标准化。在被转换过以后，PID会输出再控制调节阀，以此来确保温度与压力的数值相等，也就是说使给定值与过程变量相同，这样来保证水体无论是温度、还是压力等方面都趋向稳定。

要将EM277模块的GDS文件配设在DCS内部，将主站内部的通讯地址等组织好，以及接口数据方位也要组织好。

本文所采用的PLC型号是经过比较、鉴别后所使用的，将其作为除盐水控制系统的核心，在PID控制器、调节阀等的作用下达到对水体温度与压力的调节，使之维持恒定状态，确保构建一个单一、便捷的系统，所编制的程序容易被控制，而且控制作用也发挥的相对完备，能够发挥出联动控制、联锁保护以及通讯等作用。这种调节系统的调节方式具有很强的适应能力，在人机的良好配合与互动下，不断进行数据显示，并同操纵机器达到对数据的分析与处理，这一系统具有多方面的优点，例如：简单、便捷——而且这一系统能够进行故障问题的自行诊断与修复，能够对一切故障进行最直接的分析与修缮。

4.总结

通过以上对除盐水系统以及plc控制系统的详细描述与分析，可以很明显看出，PLC可编程控制系统在维护除盐水水体温度与压力稳定等方面具有十分重要的作用，是一个值得提倡应用的技术，完善其优势功能，将其应用在更多的控制系统，确保优势功能得到更好的发挥。

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