近年來，由于國際市場上石化產(chǎn)品的競爭日趨激烈，國內(nèi)石化行業(yè)的許多廠家已開始向產(chǎn)品的多樣化、添加劑材料和配方的高科技化邁進(jìn)。我們針對石化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的特點，我公司與北京久思億軟件公司聯(lián)合開發(fā)了計算機(jī)與QPLC的集成控制系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)組成
計算機(jī)與QPLC集成控制系統(tǒng)由生產(chǎn)系統(tǒng)和非生產(chǎn)系統(tǒng)二部分組成。生產(chǎn)系統(tǒng)主要由微型機(jī)、 PLC、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及現(xiàn)場儀表等部分組成。非生產(chǎn)系統(tǒng)主要由工藝流程模擬顯示屏、質(zhì)量檢查系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等部分組成。通過計算機(jī)與PLC集成控制系統(tǒng)，將潤滑油廠的各生產(chǎn)車間、附屬部門以及總廠廠部聯(lián)成了密不可分的整體，從而最大限度地利用了信息資源。
2 系統(tǒng)功能
為滿足用戶提出的技術(shù)要求和現(xiàn)場的工況，此控制系統(tǒng)的設(shè)計具有以下功能：
1）.根據(jù)用戶提出的技術(shù)要求，按照添加劑配方的比例精確地配制生產(chǎn)各種型號的石化產(chǎn)品，并且通過微型機(jī)和現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化。
2）.通過計算機(jī)軟件，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的動態(tài)監(jiān)控。
3）.在現(xiàn)場生產(chǎn)中，為提高整個控制系統(tǒng)的精確性，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上均設(shè)計了局部反饋功能。
4）.當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)壓力報警或油面報警時，一方面通過PLC程序?qū)崿F(xiàn)自動停車，在控制間的操作人員可以立即聽到報警信號，及時采取相應(yīng)措施。
5）.在中央控制室設(shè)置了1個大屏幕模擬顯示屏，在屏幕上不僅可以顯示總廠所有管道線路，而且能夠動態(tài)顯示油的液位、流向，讓高層管理人員從宏觀上掌握全廠的生產(chǎn)狀況。
3. 硬件設(shè)計
在本系統(tǒng)中，工業(yè)現(xiàn)場控制是核心，而工業(yè)現(xiàn)場控制主要由QPLC系統(tǒng)完成，所以如何合理有效地使用PLC技術(shù)就成了設(shè)計的關(guān)鍵。PLC的特點是控制可靠，編程簡單，但程序內(nèi)存不大，不能進(jìn)行非常復(fù)雜的編程;而石化產(chǎn)品的特點是生產(chǎn)工藝復(fù)雜，產(chǎn)品型號繁多，往往1條生產(chǎn)線就能夠生產(chǎn)幾十種型號的產(chǎn)品。這就形成了一對矛盾。如果設(shè)計時采用常規(guī)的PLC控制系統(tǒng)，那么1條生產(chǎn)線就需要20幾臺PLC基本模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊。投資巨大，為了減少投資和增強(qiáng)控制的可靠性，在PLC控制系統(tǒng)的硬件配置上進(jìn)行了多項創(chuàng)新。
以潤滑油生產(chǎn)線為例，在潤滑油生產(chǎn)車間，有攪拌溫度、添加劑溫度、輸油泵壓力、油罐的液面等共計32路模擬信號需要檢測。如果按常規(guī)設(shè)計，需要8塊Q64AD模塊。為減少投資，設(shè)計了多路開關(guān)切換電路，只用2塊Q64AD模塊就完成了全部功能。圖2為Q64AD模塊的多路開關(guān)切換示意圖。
Q64AD模塊為4通道模擬量輸入模塊，Y0、Y1、Y2、Y3為PLC的任意輸出觸點。Q64AD模塊的多路開關(guān)切換電路的設(shè)計實質(zhì)上是通過1個多路開關(guān)控制Q64AD模塊分別去完成攪拌溫度檢測、添加劑溫度檢測、輸油泵壓力檢測及油罐液面檢測4項功能，其中多路開關(guān)的4個轉(zhuǎn)換觸點接PLC的輸出觸點，由PLC編程控制。這個多路開關(guān)切換電路簡單實用，而且節(jié)省了大量投資，實踐證明，該電路在控制精度上完全滿足用戶的需要。
4. 軟件設(shè)計
在計算機(jī)與PLC集成控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，也采用了許多新的設(shè)計思想。
仍以潤滑油生產(chǎn)車間為例，按照用戶提出的72種潤滑油的生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求，如果用常規(guī)方法編程，需要12個CPU模塊。為節(jié)約投資，我們充分利用PLC的文件寄存器，用逐項查表的方法編寫了1個72種潤滑油的通用程序，用1個CPU模塊帶2臺PLC功能模塊的方式完成了過去需要12臺PLC才能實現(xiàn)的功能。
5 結(jié)束語
控制系統(tǒng)采用了先進(jìn)的系統(tǒng)集成的設(shè)計思想，該系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場控制方面，尤其在PLC控制方面，獨(dú)樹一幟，以其卓越的控制功能和良好的性能價格比，贏得了用戶的廣泛贊譽(yù)。
