LM在聚乙烯蜡生产线中的应用_和利时_

LM在聚乙烯蜡生产线中的应用

2013/5/19 12:24:01

摘要 本文介绍了和利时LM PLC在化工材料聚乙烯蜡生产线中的应用，结合生产中配料的实际需求，介绍了和利时控制系统原理、主要性能及特点。PLC除采集现场仪表的数据信息并进行处理以外，还完成了对现场十几台电动调节阀的自动控制，HollyView上位机组态软件使聚乙烯蜡生产系统的可操作性变得更加方便、灵活，满足了用户的要求。

关键词 LM PLC；聚乙烯蜡；HollyView；控制系统。

Application of LM in polyethylene wax in the production line

Abstract This paper introduces Hollysys LM PLC application in the production line of chemical materials of polyethylene wax,Combined with the actual needs of production ingredients,introduces Hollysys control system principle、main properties and characteristics.PLC except collection of field instruments and processes data information outside,also completed on the scene more than a dozen electric regulating valve automatic control,HollyView PC configuration software to make the operation more convenient,flexible polyethylene wax production system,to meet the needs of users.

Key Words LM plc; polyethylene wax;HollyView;control system.

1 引言

聚乙烯蜡是一种化工材料，其中聚乙烯蜡的成色为白色小微珠状/片状，由乙烯聚合橡胶加工剂而形成的，其具有熔点较高、硬度大、光泽度高、颜色雪白等特点，聚乙烯蜡是广泛应用于涂料的低分子量聚乙烯均聚物或共聚体。

在工业环境下，可编程控制器（PLC）已经成为电气控制系统中应用最为广泛的核心装置，为此本文提出了以和利时LM PLC为下位的控制系统，它不仅能实现复杂的逻辑控制，高精度模拟量采集及处理功能，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且抗干扰能力强、可靠性高、体积小、编程简单、开放性好等功能，上位监控采用HollyView进行组态的聚乙烯蜡系统，通过此系统的应用大大提高了控制过程中的稳定性、可靠性，从而实现整个系统运营的经济、合理和高效。

2 聚乙烯蜡系统原理及工艺

聚乙烯蜡的作用原理：聚乙烯蜡在高温中（约100-140℃）溶解于溶剂中，而在冷却至常温时析出，以微晶形式存在于涂料中，因其触变性有利于涂料的贮存，而在涂料施工应用之后，在溶剂挥发过程中能迁移到涂膜表层，最终与涂料其他组分形成一个“蜡化”的表层，裂解聚乙烯蜡采用高分子量聚乙烯，为主要原料，加入其他辅助材料，通过一系列解聚反应而制成。解聚反应是聚乙烯生产中最关键的一环，解聚反应全过程应在密闭的反应釜内进行。控制程序是用和利时PowerPo V2.1.5B编程软件来实现的，控制环节大致分为如下几部分：融化、过滤、精馏、蒸馏塔等。

融化系统：不同的原材料进入对应的反应釜内进行融化，在融化过程中通过釜内的实时温度对相应的阀门进行PID控制，从而实现自动控制过程，融化后通过粗滤器和上料泵送到上料线进行上料，具体融化系统图2-1所示

2-1 融化TICA-101A调节阀系统示意图

过滤系统：将上料线输送来的料液进行过滤并将混合物输送至精馏过程

2-2 过滤系统示意图

2-3 精馏系统示意图

2-4 蒸馏塔系统示意图

2-5 历史趋势1示意图

3 系统设计

系统主要以北京和利时公司LM系列PLC为核心、执行机构、声控报警、仪表系统等组成，主要通过不同模拟量数据通过PID手自动控制对应阀门，同时控制部分泵等元件。在中央控制室设置操作员站，方便人员对整厂的系统监控与管理，硬件结构示意图如图3-1所示。

3-1 硬件结构示意图

ì PLC硬件配置

以下是聚乙烯蜡生产系统主要配置，PLC硬件配置清单如下：

表 3-1 PLC硬件及点表清单

序号	设备名称	型号及规格描述	数量	生产商
1	CPU模块	LM3109，CPU模块，AC220V供电，自带40点I/O，DI 24×DC24V，DO 16×继电器	2	和利时
2	8通道模拟量输入模块	LM3313，8通道模拟量输入（-10～+10V/-20～+20mA可选，12A/D，精度0.5％，单端输入，响应时间15ms）	3	和利时
3	2通道模拟量输出模块	LM3320，2通道模拟量输出（0～20mA/0～10V可选）	8	和利时

ì 上位机操作系统

上位机操作系统采用和利时公司的HollyView进行开发，实现对PLC控制站的监视与控制，保证了系统的可靠性，实时性，确保监控系统的不间断运行。

4 应用特点

基于LM系列PLC的聚乙烯蜡生产线系统具有如下特点：

ì 稳定性、可靠性

系统采用和利时公司LM系列PLC，LM系列PLC主要针对中小型或对可靠性要求高的控制系统，在恶劣的工作环境下仍然可以保证长时间可靠的工作，LM系列PLC还通过了UL和CE两大国际认证。

ì 运算速度

Ø LM系列PLC运算速度高达0.37 us，用户程序容量：最大可达120KB；数据容量：最大可达32 KB；掉电保持：6 K；支持LD、ST等六种语言混合编程， LM编程软件中带有增量PID功能块，通过配置参数就可以很方便的实现PID运算功能。

ì 数据采集

实时、高精度、模拟信号采集经过PLC转换再通过RS485传送至上位机，采样周期只有6ms。

ì 输出控制

通过PID调节各路阀门开度，联锁控制各阀门、泵、电机，实时显示输出状态。

ì 画面显示功能

画面显示整个工艺流程及控制控制环节，，各种采信号的趋势图、PID调节参数、常用的数据表格等，显示内容包括开关状态、泵的运行停止及故障状态、动态显示各测量值。

ì 历史数据查询功能

通过上位机可以方便的查询、统计历史数据，保存历史数据，并可以根据历史数据预测相关量的趋势曲线，根据用户的需要可以提供报表功能，根据年月日的操作情况做成报表的形式，提供有效的技术参数。

5 结束语

基于和利时LM PLC的聚乙烯蜡生产控制系统的设计与实现，已经投入实际运行，且性能稳定可靠，较好地满足了控制过程中的控制与管理相结合的要求，降低了人员的劳动强度，避免了由于操作人员操作失误而造成的事故。其系统的安全可靠性和网络互联性方面独到的优越性、友好性以及其自动化程度都达到了先进水平。技术指标也达到了设计要求，LM系列PLC以其高可靠性、易用性很好的完成了此系统的控制任务。