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PLC控制技术在民爆企业安全生产中的应用现状

出处:论文网
时间:2017-01-14

PLC控制技术在民爆企业安全生产中的应用现状

  引言

  随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域。在化工行业,民爆器材的生产,尤其是危险有害工序,实现连续化、自动化,做到遥控操作已成为不可阻挡的趋势。其中,PLC应用面积广、功能强大、使用方便,已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。实现了危险有害工序从人工操作到自动化生产线的转变,减少了人的因素对生产的影响,为安全生产奠定了基础。本论文结合公司实际生产,介绍PLC技术在民爆企业安全生产中的应用现状。

  一、 PLC的概念与优点

  PLC(Programmable Logical Controller,PLC)是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统,是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,是继电器控制技术、微电子技术、计算机技术及通信技术相结合制作的自动控制装置。目前国内使用的较多的是日本三菱、欧姆龙以及德国西门子的产品。

  它具有体积小、质量轻、能耗低、可靠性高、功能强、使用和维护方便等优点,因此越来越广泛地应用于各行业自动控制系统中。

  编程方法简单易学[3]。梯形图是使用得最多的PLC的编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似,形象直观,易学易懂。

  功能强,性能价格比高。一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能。

  可靠性高,抗干扰能力强。所有的I/O口均采用光电隔离,有效使内部电路与外部隔离,其各模块均采用屏蔽措施,采用性能良好的开关电源,具有良好的自诊断功能。

  结合公司的生产来说,雷管的感度较高,设备发生故障更容易造成安全隐患。我公司事业部选用PLC作为微处理器,提高了生产线的安全程度。

  灵活易操作,采用模块化结构,方便组合。编程简单易学,程序的输入直接可显示,更改程序的操作也可以直接根据所需要的地质编号或接点号进行搜索或程序寻找,然后进行更改,给设计程序、维修设备带来方便。

  我公司炸药车间膨化炸药硝铵储罐出现进料、出料控制失灵的处理为PLC的这一特点提供了说服力。在我们进行排除故障的过程中,通过梯形图这个直观易懂的语言,屡清可能对故障点造成影响的输入量,同时,PLC上的发光二极管可以显示输出信号的状态。通过观察、调试,以最短的时间排除设备故障,提高生产效率。

  二、 PLC在民爆企业中的应用现状

  20 世纪60 年代以来,PLC 发展极为迅速。在近半个世纪的旅途中,PLC 从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;随着生产技术的提高及效率要求的提高,其在产业控制中的应用越来越广泛。现代PLC 应用综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术,形成了生产技术的现代化和自动化[2],提高了生产线的安全。

  在国际行情以及国家政策的驱使下,我国民爆行业在炸药的连续化和自动化生产技术方面已经日渐成熟。而PLC在电气自动化中又具有巨大功能和优势[4],这就促使PLC技术在民爆行业中发挥越来越大的作用。

  在我公司,多种设备都采用了PLC控制方式。比如雷管半自动装填线以及乳化炸药包装系统等。以乳化炸药装药机为例,该设备使用了伺服驱动器、伺服电机、变频器、防爆电机以及气动元件在以电和压缩空气为动力作用下,与PLC控制器配合实现了设备的程序化、智能化,降低了操作者的劳动强度。当生产过程中出现高温、高压时,设备瞬间检测、自动报警停机,为安全生产奠定了基石。

  PLC为民爆生产自动化设备提供了可靠稳定的控制应用。主要特点如下:1、模拟量的控制:工业现场控制中,常常存在一些难以控制的模拟量,比如如温度!压力等,而PLC对于工业现场控制中的这些模拟量能够进行很好地控制,可以有效地提高一些过程控制系统的精度。一般来说,PLC进行模拟量控制时需要将不同的模块组装成相应的控制系统,比如如主机模块、I/O模块、通信模块以及模拟量控制模块等,这为生产线的安全连锁提供着主要依据。2、开关量控制:PLC对于自动开关量的控制是传统继电器所不可比拟的,其具有更高的可靠性和可维护性,可以构成逻辑控制范围更大!系统集成度更高的控制系统,被广乳化炸药生产线之中。3、位置控制:位置控制在一般的工业自动化生产中占据着十分重要的位置,要利用PLC进行精确的位置控制就需要采用步进电机,通过脉冲电流控制步进电机来进行精确地位移。4、是系统集中控制:PLC有强大通信能力,其一可以有效控制生产现场的自动化设备,同时也可以对自身系统进行控制,比如控制系统的故障诊断。其二PLC能够利用组态软件与计算机和触摸屏组成强大的人机界面便于远程控制及现场监控。

  虽然许多民爆企业在生产设备上都有了改进,自动化程度越来越高。但是国内的自动化水平,特别是与国外相比仍然有较大的差距。行业存在自动化程度较差,生产率低,材料浪费严重等问题,目前国内多家科研单位开展了生产自动化设备的研制工作,但是目前未见成熟的全自动化的生产设备投入使用[5]。国内的这种生产现状说明自动化技术在民爆行业中的应用处于一个不断发展但同时相对滞后的水平,面对全球经济自动化程度越来越高的形势,民爆行业亟需对导爆管生产设备进行自动化升级改造。这不仅仅是时代发展的需要、提高劳动生产率的措施,更是保证民爆这一高危行业安全生产的必经之路。

  三、 总结与展望

  国家《民用爆炸物品行业“十二五”发展规划》中指出:工业雷管中的装配作业、起爆药自动化生产、工业炸药生产过程智能化安全监控、民爆产品生产在线检测技术等需进一步加强,本质安全水平仍需提高;明确规定了行业发展重点与主要任务:强化行业信息化建设,以信息化带动民爆行业的连续化、自动化生产。这表明了国家对民爆行业自动化应用的重视,也预示着PLC在民爆行业安全生产中将发挥更大的应用价值。作为一名电气自动化技术人员,更要加强自动化的研究与PLC的学习,为适应行业发展的需要奠定基础。

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