西門子PLC在化工行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：PLC將多種先進(jìn)的技術(shù)集合起來，比如信息技術(shù)、數(shù)字化以及微電子等，從傳統(tǒng)的接線轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存邏輯，其功能更加齊全，能量更大，能夠滿足化工行業(yè)中發(fā)展的實(shí)際需要，由于PLC具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和精確性，因此能夠提高化工行業(yè)的控制效果。西門子PLC的電氣控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互、集合網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字化等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等，是當(dāng)前化工行業(yè)主要的設(shè)備。然后由于受到環(huán)境等方面因素的限制，西門子PLC在實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)遇到一定的制約，使其功能性發(fā)揮受到限制，文章就西門子PLC幾種型號(hào)進(jìn)行簡要分析，闡述西門子PLC在化工行業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：西門子PLC；化工行業(yè)；應(yīng)用

PLC又叫做可編程控制器，應(yīng)用的時(shí)間比較久，應(yīng)用范圍也比較廣闊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的控制系統(tǒng)，具有較高的工作效果。PLC技術(shù)是一種電氣控制設(shè)備，需要依據(jù)環(huán)境對設(shè)備進(jìn)行配置，使其在化工行業(yè)中得到充分利用。當(dāng)前西門子PLC控制系統(tǒng)在化工行業(yè)中占有十分重要的地位，相信未來西門子PLC會(huì)有很廣闊的應(yīng)用前景。

1 西門子PLC的幾種型號(hào)介紹

西門子PLC有著不同型號(hào)，每一種型號(hào)是存在差異的，主要分為S7-200、S7-300、S7-400等。

首先西門子S7-200，在實(shí)時(shí)情況下，其速度較快，通訊功能以及生產(chǎn)力能夠達(dá)到較高的水平，模塊化設(shè)計(jì)的一致性，能夠有效使得低性能產(chǎn)品的創(chuàng)造以及擴(kuò)展問題得到有效地解決。西門子S7-200微型的S7-200可以作為獨(dú)立的解決方案，并與其他控制器相結(jié)合進(jìn)行使用。由于S7-200的功能很強(qiáng)大，因此不管是單機(jī)運(yùn)行，還是網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行都能夠?qū)崿F(xiàn)有效地控制。S7-200能夠提供4中基本型號(hào)以及8種CPU，以供使用。[1]

S7-200性能強(qiáng)大，能夠?qū)崿F(xiàn)通訊的開放、模塊化，整體結(jié)構(gòu)比較小巧，能夠處理狹小空間中的事務(wù)。S7-200的數(shù)據(jù)以及程序儲(chǔ)存器容量較大，能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)，對過程進(jìn)行科學(xué)控制，使得產(chǎn)生質(zhì)量水平的提升。此外，其操作以及控制也比較快速準(zhǔn)確，遇到一些對時(shí)間要求比較嚴(yán)格的流程，S7-200能夠中斷時(shí)間，進(jìn)而有效控制。

其次是西門子S7-300，它在工業(yè)領(lǐng)域中有著極為廣泛的應(yīng)用，主要是由于S7-300有好的模塊化結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式的配置，其性價(jià)比、抗沖擊性、電磁兼容性等都比較好，是一種比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案。

西門子S7-300主要是針對性能比較低的呈現(xiàn)模塊化的中小型控制系統(tǒng)，可以使用不同種類的CPU、擴(kuò)展模塊，能夠擴(kuò)展到32模塊。在模塊中集成背板總線，通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接，要訪問模塊可以通過編程器PG進(jìn)行，沒有插槽的限制，對于參數(shù)的設(shè)置等可以通過“HWConfig”工具進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。[2]

西門子S7-300有較快的處理速度，循環(huán)周期不長，指令性較強(qiáng)，能夠處理好一些功能比較復(fù)雜的問題。設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品比較緊湊，具有很強(qiáng)的靈活性，對于對空間范圍有要求的場合可以使用。也可以在條件比較惡劣的露天情況下使用。

最后是西門子S7-400，這種SIMATICS7-400的處理速度較快，通訊能力好，CPU資源比較充足。S7-400PLC中，CPU可以分級(jí)，末班的種類也比較齊全，能夠使其自動(dòng)化的生產(chǎn)任務(wù)得到有效地解決和處理，有助于分布式系統(tǒng)以及擴(kuò)展通訊能力的順利實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的構(gòu)成比較簡單靈活，用戶之間都比較友好，操作不復(fù)雜，不需要進(jìn)行風(fēng)扇設(shè)計(jì)。S7-400應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展的問題。

S7-400的設(shè)計(jì)是模塊化的無風(fēng)扇，比較耐用，可靠性強(qiáng)，能夠在相同時(shí)間中使用多種級(jí)別的CPU，同時(shí)有功能通用的模板，用戶可以結(jié)合自身的實(shí)際需要將其組合，形成不同的系統(tǒng)。如果控制系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)大，需要適當(dāng)?shù)脑龆嗄０澹沟孟到y(tǒng)升級(jí)的需要得到滿足。

S7-400能夠依據(jù)指令高速的處理問題，通過口令保護(hù)系統(tǒng)，在SIMATIC的操作系統(tǒng)中含有用戶的監(jiān)視以及操作控制，[3]CPU的診斷、自測系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)功能進(jìn)行監(jiān)視，將出現(xiàn)的特殊情況進(jìn)行科學(xué)記錄。

2 西門子PLC在化工行業(yè)中的應(yīng)用

西門子PLC是電氣控制中是主要的應(yīng)用，在很多領(lǐng)域都有涉及，在化工行業(yè)中也有著很好的應(yīng)用效果。

首先是閉環(huán)控制。在我公司氫氣裝置，建立了很多閉環(huán)控制，這種過程控制其實(shí)就是對于持續(xù)性變化的模擬量進(jìn)行處理，比如溫度、流量、壓力等，對模擬量、數(shù)字量進(jìn)行科學(xué)轉(zhuǎn)化，利用算法程序，CPU對模擬量進(jìn)行科學(xué)處理，閉環(huán)控制，使用PID調(diào)節(jié)手段。閉環(huán)控制一般分為三個(gè)部分，比例、積分以及微分。[4]

其次是要科學(xué)的處理采集到的信息數(shù)據(jù)。西門子PLC中集合了很多的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、傳遞、運(yùn)算、排序等，這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)入到模塊中并進(jìn)行處理，利用軟件進(jìn)行分析，能夠?qū)ば袠I(yè)的控制過程提供便利。

再次，以往的電路是通過邏輯控制的方法實(shí)現(xiàn)的，繼電器的復(fù)雜性比較大，響應(yīng)速度比較慢。西門子PLC實(shí)現(xiàn)了開關(guān)量邏輯控制，能夠?qū)樞蛞约皵?shù)字量進(jìn)行科學(xué)化的開展，可以在單臺(tái)機(jī)器中應(yīng)用，比如本公司K-301壓縮機(jī)裝置，也可以多臺(tái)機(jī)器聯(lián)合應(yīng)用，不會(huì)受到太多條件的限制，在化工行業(yè)中應(yīng)用是極為廣泛的。

最后，現(xiàn)代化的控制注重生產(chǎn)方式的系統(tǒng)化，化工行業(yè)中，信息控制、遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)了良好的應(yīng)用，其應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。西門子PLC通信模塊能夠與多種設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，比較計(jì)算機(jī)、變頻器等，有助于對化工行業(yè)的生產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)督控制，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憷涂煽?，有助于PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的發(fā)展和進(jìn)步。

3 結(jié)束語

現(xiàn)如今西門子PLC已經(jīng)在我國的化工行業(yè)中得到了很好的應(yīng)用，應(yīng)用過程中的不足等也逐漸得到人們的關(guān)注和解決，使得西門子PLC更加高效、可靠。未來西門子PLC的發(fā)展空間和前景將會(huì)更加寬廣，其產(chǎn)品對于化工行業(yè)的發(fā)展將起到極為重要的推動(dòng)效果。西門子PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境進(jìn)行有效控制，同時(shí)也是通用網(wǎng)絡(luò)中的重要內(nèi)容，這一系統(tǒng)在化工行業(yè)中將發(fā)揮更為重要的作用，保證工作效果的順利實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐斌，芮晶磊.基于西門子冗余PLC的變頻恒壓控制系統(tǒng)在油庫行業(yè)的應(yīng)用[J].儀器儀表用戶，2015，05：70-74+20.

[2]龐一凡.西門子S7-300PLC在電子皮帶秤方面的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)財(cái)富，2010，21：226+229.

[3]任國暉.西門子S7-400PLC在鋼鐵行業(yè)廢水處理及中水軟化回用中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].科協(xié)論壇（下半月），2013，01：74-75.

[4]廖洪權(quán).西門子PLC在工廠應(yīng)用中常見的問題及處理[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，12：105-106.