PLC及觸摸屏在丙烯回收中的應用

在聚丙烯生產(chǎn)工藝中，在其放排氣中均有大量丙烯單體，如果能把這部分丙烯回收并加以利用，就能大大節(jié)約了生產(chǎn)的成本。使用膜法丙烯回收裝置，丙烯單體的回收率能達到95%以上，同時能將氮氣純化加以循環(huán)利用，效果明顯。

1、丙烯工藝流程

如圖1所示。原料氣經(jīng)分液罐去除原料氣攜帶的水分，再經(jīng)過過濾器進一步去除氣體攜帶的液滴及雜質(zhì)，通過伴熱帶加熱，使其遠離露點，再經(jīng)過膜分離裝置使丙烯與其他氣體分離。

2、在本系統(tǒng)中下位機使用西門子S7 200系列PLC，HMI設備使用MP277觸摸屏

S7 200系列的PLC是小型的PLC，具有較高的性價比，且入門容易，編程也比較方便。

2.1PLC硬件配置

由于本系統(tǒng)中有9個模擬量輸入、2個模擬量輸出、1個數(shù)字量輸入和1個數(shù)字量輸出，所以選用了1個224CPU和2個EM235模塊和一個EM231模塊。

西門子CPU224本機帶有了14點數(shù)字量輸入，10點數(shù)字量輸出。CPU224配有1個RS-485通訊/編程口。

EM 235，僅用于S7-22X CPU，本機帶有4點模擬量輸入和1點模擬量輸出。

EM 231，僅用于S7-22X CPU，本機帶有4點模擬量輸入。

2.2HMI設備使用MP277觸摸屏，軟件使用WinCC Flexible 2008，與下位機采用MPI總線連接。

3、軟件編程

3.1模擬量輸入編程?，F(xiàn)場變送器儀表為4～20mA信號，經(jīng)A/D轉換后，我們得到的是數(shù)值是6400～32000。模擬量的輸入的換算公式換算：Ov=[（Osh-Osl）*（Iv-6400）/（32000-6400）]+Osl，其中，Ov為換算的結果，Iv為換算對象，Osh為換算結果上限，Osl為換算結果下限。模擬量輸入換算子程序指令如下：

3.2流量的溫壓補償程序。由于使用時的工況不一定是在標準工況下，溫度和壓力的變化會對測量準確性有影響，所以要進行補償。

溫壓補償公式：

3.3流量累計程序。本系統(tǒng)中，需要查看進氣累計流量和尾氣累計流量，通過查看丙烯回收效率。累計流量有很多方法，有的直接累計，而直接累計誤差太大，由于real格式的數(shù)據(jù)存儲方式的原因，當兩個real數(shù)值相差超過一定范圍時，兩數(shù)相加，小的數(shù)值會被忽略掉。本系統(tǒng)使用了一個巧妙的方法，就是把real數(shù)值算法轉換成雙整數(shù)型，這樣就不存在上述方法中的弊端。

3.4PID控制。膜前壓力與尾氣調(diào)節(jié)閥構成PID控制回路，膜前壓力保持在一定范圍內(nèi)，丙烯回收效果會更好。S7 200編程軟件提供了PID指令向導，可以幫助用戶方便地生成一個閉環(huán)控制的PID算法。此向導可以完成絕大多數(shù)PID的自動編程，用戶只需在主程序調(diào)用PID向導生成的子程序，就可以完成PID控制任務。

4HMI上使用Flexible軟件，組態(tài)了系統(tǒng)流程畫面、參數(shù)設定畫面和報警畫面等幾個畫面，方便用戶日常操作維護。圖1就是系統(tǒng)流程畫面，畫面上實時顯示過程變量數(shù)值和變量狀態(tài)等。報警畫面記錄發(fā)生的報警點，方便用戶隨時查看。參數(shù)設定畫面用于用戶設定輸入儀表量程、報警設定值等一些參數(shù)。

4、結束語

隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中自動化要求越來越高，PLC應用也越來越普遍，S7 200系列PLC以其極高的性價比，得到了廣泛應用。