PLC控制技術(shù)在民爆企業(yè)安全生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

摘要：PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的接卸觸電的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)。隨著民爆行業(yè)自動(dòng)化程度的提高，PLC技術(shù)在民爆企業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，在民爆企業(yè)自動(dòng)化中發(fā)揮著重要的作用，為安全生產(chǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 民爆企業(yè) 安全生產(chǎn) 應(yīng)用現(xiàn)狀

引言

隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。在化工行業(yè)，民爆器材的生產(chǎn)，尤其是危險(xiǎn)有害工序，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化，做到遙控操作已成為不可阻擋的趨勢(shì)。其中，PLC應(yīng)用面積廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)有害工序從人工操作到自動(dòng)化生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)變，減少了人的因素對(duì)生產(chǎn)的影響，為安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。本論文結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)，介紹PLC技術(shù)在民爆企業(yè)安全生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。

一、 PLC的概念與優(yōu)點(diǎn)

PLC（Programmable Logical Controller，PLC）是為了在工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的一種可編程邏輯控制器系統(tǒng)，是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是繼電器控制技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)相結(jié)合制作的自動(dòng)控制裝置。目前國(guó)內(nèi)使用的較多的是日本三菱、歐姆龍以及德國(guó)西門子的產(chǎn)品。

它具有體積小、質(zhì)量輕、能耗低、可靠性高、功能強(qiáng)、使用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此越來越廣泛地應(yīng)用于各行業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中。

編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)[3]。梯形圖是使用得最多的PLC的編程語言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，形象直觀，易學(xué)易懂。

功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高。一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。

可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。所有的I/O口均采用光電隔離，有效使內(nèi)部電路與外部隔離，其各模塊均采用屏蔽措施，采用性能良好的開關(guān)電源，具有良好的自診斷功能。

結(jié)合公司的生產(chǎn)來說，雷管的感度較高，設(shè)備發(fā)生故障更容易造成安全隱患。我公司事業(yè)部選用PLC作為微處理器，提高了生產(chǎn)線的安全程度。

靈活易操作，采用模塊化結(jié)構(gòu)，方便組合。編程簡(jiǎn)單易學(xué)，程序的輸入直接可顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地質(zhì)編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改，給設(shè)計(jì)程序、維修設(shè)備帶來方便。

我公司炸藥車間膨化炸藥硝銨儲(chǔ)罐出現(xiàn)進(jìn)料、出料控制失靈的處理為PLC的這一特點(diǎn)提供了說服力。在我們進(jìn)行排除故障的過程中，通過梯形圖這個(gè)直觀易懂的語言，屢清可能對(duì)故障點(diǎn)造成影響的輸入量，同時(shí)，PLC上的發(fā)光二極管可以顯示輸出信號(hào)的狀態(tài)。通過觀察、調(diào)試，以最短的時(shí)間排除設(shè)備故障，提高生產(chǎn)效率。

二、 PLC在民爆企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

20 世紀(jì)60 年代以來，PLC 發(fā)展極為迅速。在近半個(gè)世紀(jì)的旅途中，PLC 從無到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高及效率要求的提高，其在產(chǎn)業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛?，F(xiàn)代PLC 應(yīng)用綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，形成了生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化和自動(dòng)化[2]，提高了生產(chǎn)線的安全。

在國(guó)際行情以及國(guó)家政策的驅(qū)使下，我國(guó)民爆行業(yè)在炸藥的連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)方面已經(jīng)日漸成熟。而PLC在電氣自動(dòng)化中又具有巨大功能和優(yōu)勢(shì)[4]，這就促使PLC技術(shù)在民爆行業(yè)中發(fā)揮越來越大的作用。

在我公司，多種設(shè)備都采用了PLC控制方式。比如雷管半自動(dòng)裝填線以及乳化炸藥包裝系統(tǒng)等。以乳化炸藥裝藥機(jī)為例，該設(shè)備使用了伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、變頻器、防爆電機(jī)以及氣動(dòng)元件在以電和壓縮空氣為動(dòng)力作用下，與PLC控制器配合實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的程序化、智能化，降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)高溫、高壓時(shí)，設(shè)備瞬間檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警停機(jī)，為安全生產(chǎn)奠定了基石。

PLC為民爆生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備提供了可靠穩(wěn)定的控制應(yīng)用。主要特點(diǎn)如下：1、模擬量的控制：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制中，常常存在一些難以控制的模擬量，比如如溫度！壓力等，而PLC對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制中的這些模擬量能夠進(jìn)行很好地控制，可以有效地提高一些過程控制系統(tǒng)的精度。一般來說，PLC進(jìn)行模擬量控制時(shí)需要將不同的模塊組裝成相應(yīng)的控制系統(tǒng)，比如如主機(jī)模塊、I/O模塊、通信模塊以及模擬量控制模塊等，這為生產(chǎn)線的安全連鎖提供著主要依據(jù)。2、開關(guān)量控制：PLC對(duì)于自動(dòng)開關(guān)量的控制是傳統(tǒng)繼電器所不可比擬的，其具有更高的可靠性和可維護(hù)性，可以構(gòu)成邏輯控制范圍更大！系統(tǒng)集成度更高的控制系統(tǒng)，被廣乳化炸藥生產(chǎn)線之中。3、位置控制：位置控制在一般的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中占據(jù)著十分重要的位置，要利用PLC進(jìn)行精確的位置控制就需要采用步進(jìn)電機(jī)，通過脈沖電流控制步進(jìn)電機(jī)來進(jìn)行精確地位移。4、是系統(tǒng)集中控制：PLC有強(qiáng)大通信能力，其一可以有效控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化設(shè)備，同時(shí)也可以對(duì)自身系統(tǒng)進(jìn)行控制，比如控制系統(tǒng)的故障診斷。其二PLC能夠利用組態(tài)軟件與計(jì)算機(jī)和觸摸屏組成強(qiáng)大的人機(jī)界面便于遠(yuǎn)程控制及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。

雖然許多民爆企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備上都有了改進(jìn)，自動(dòng)化程度越來越高。但是國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化水平，特別是與國(guó)外相比仍然有較大的差距。行業(yè)存在自動(dòng)化程度較差，生產(chǎn)率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，目前國(guó)內(nèi)多家科研單位開展了生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備的研制工作，但是目前未見成熟的全自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備投入使用[5]。國(guó)內(nèi)的這種生產(chǎn)現(xiàn)狀說明自動(dòng)化技術(shù)在民爆行業(yè)中的應(yīng)用處于一個(gè)不斷發(fā)展但同時(shí)相對(duì)滯后的水平，面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)自動(dòng)化程度越來越高的形勢(shì)，民爆行業(yè)亟需對(duì)導(dǎo)爆管生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造。這不僅僅是時(shí)代發(fā)展的需要、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的措施，更是保證民爆這一高危行業(yè)安全生產(chǎn)的必經(jīng)之路。

三、 總結(jié)與展望

國(guó)家《民用爆炸物品行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中指出：工業(yè)雷管中的裝配作業(yè)、起爆藥自動(dòng)化生產(chǎn)、工業(yè)炸藥生產(chǎn)過程智能化安全監(jiān)控、民爆產(chǎn)品生產(chǎn)在線檢測(cè)技術(shù)等需進(jìn)一步加強(qiáng)，本質(zhì)安全水平仍需提高；明確規(guī)定了行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)與主要任務(wù)：強(qiáng)化行業(yè)信息化建設(shè)，以信息化帶動(dòng)民爆行業(yè)的連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)。這表明了國(guó)家對(duì)民爆行業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的重視，也預(yù)示著PLC在民爆行業(yè)安全生產(chǎn)中將發(fā)揮更大的應(yīng)用價(jià)值。作為一名電氣自動(dòng)化技術(shù)人員，更要加強(qiáng)自動(dòng)化的研究與PLC的學(xué)習(xí)，為適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要奠定基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

邱鵬飛（1986），男，甘肅，本科，畢業(yè)于新疆大學(xué)，助理工程師，研究方向：機(jī)電工程。