摘 要 本文介紹了和利時LM PLC在化工材料聚乙烯蠟生產線中的應用，結合生產中配料的實際需求，介紹了和利時控制系統原理、主要性能及特點。PLC除采集現場儀表的數據信息并進行處理以外，還完成了對現場十幾臺電動調節閥的自動控制，HollyView上位機組態軟件使聚乙烯蠟生產系統的可操作性變得更加方便、靈活，滿足了用戶的要求。
關鍵詞 LM PLC；聚乙烯蠟；HollyView；控制系統。
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
聚乙烯蠟是一種化工材料，其中聚乙烯蠟的成色為白色小微珠狀/片狀，由乙烯聚合橡膠加工劑而形成的，其具有熔點較高、硬度大、光澤度高、顏色雪白等特點，聚乙烯蠟是廣泛應用于涂料的低分子量聚乙烯均聚物或共聚體。
在工業環境下，可編程控制器（PLC）已經成為電氣控制系統中應用最為廣泛的核心裝置，為此本文提出了以和利時LM PLC為下位的控制系統，它不僅能實現復雜的邏輯控制，高精度模擬量采集及處理功能，還能完成各種順序或定時的閉環控制功能，并且抗干擾能力強、可靠性高、體積小、編程簡單、開放性好等功能，上位監控采用HollyView進行組態的聚乙烯蠟系統，通過此系統的應用大大提高了控制過程中的穩定性、可靠性，從而實現整個系統運營的經濟、合理和高效。
2 聚乙烯蠟系統原理及工藝
聚乙烯蠟的作用原理：聚乙烯蠟在高溫中（約100-140℃）溶解于溶劑中，而在冷卻至常溫時析出，以微晶形式存在于涂料中，因其觸變性有利于涂料的貯存，而在涂料施工應用之后，在溶劑揮發過程中能遷移到涂膜表層，最終與涂料其他組分形成一個“蠟化”的表層，裂解聚乙烯蠟采用高分子量聚乙烯，為主要原料，加入其他輔助材料，通過一系列解聚反應而制成。解聚反應是聚乙烯生產中最關鍵的一環，解聚反應全過程應在密閉的反應釜內進行。 控制程序是用和利時PowerPo V2.1.5B編程軟件來實現的，控制環節大致分為如下幾部分：融化、過濾、精餾、蒸餾塔等。
融化系統：不同的原材料進入對應的反應釜內進行融化，在融化過程中通過釜內的實時溫度對相應的閥門進行PID控制，從而實現自動控制過程，融化后通過粗濾器和上料泵送到上料線進行上料，具體融化系統圖2-1所示
2-1 融化TICA-101A調節閥系統示意圖
過濾系統：將上料線輸送來的料液進行過濾并將混合物輸送至精餾過程
2-2 過濾系統示意圖
2-3 精餾系統示意圖
2-4 蒸餾塔系統示意圖
2-5 歷史趨勢1示意圖
3 系統設計
系統主要以北京和利時公司LM系列PLC為核心、執行機構、聲控報警、儀表系統等組成，主要通過不同模擬量數據通過PID手自動控制對應閥門，同時控制部分泵等元件。在中央控制室設置操作員站，方便人員對整廠的系統監控與管理，硬件結構示意圖如圖3-1所示。
3-1 硬件結構示意圖
ì PLC硬件配置
以下是聚乙烯蠟生產系統主要配置，PLC硬件配置清單如下：
表 3-1 PLC硬件及點表清單
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序號 |
設備名稱 |
型號及規格描述 |
數量 |
生產商 |
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1 |
CPU模塊 |
LM3109，CPU模塊，AC220V供電，自帶40點I/O，DI 24×DC24V，DO 16×繼電器 |
2 |
和利時 |
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2 |
8通道模擬量輸入模塊 |
LM3313，8通道模擬量輸入（-10～+10V/-20～+20mA可選，12A/D，精度0.5％，單端輸入，響應時間15ms） |
3 |
和利時 |
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3 |
2通道模擬量輸出模塊 |
LM3320，2通道模擬量輸出（0～20mA/0～10V可選） |
8 |
和利時 |
ì 上位機操作系統
上位機操作系統采用和利時公司的HollyView進行開發，實現對PLC控制站的監視與控制，保證了系統的可靠性，實時性，確保監控系統的不間斷運行。
4 應用特點
基于LM系列PLC的聚乙烯蠟生產線系統具有如下特點：
ì 穩定性、可靠性
系統采用和利時公司LM系列PLC，LM系列PLC主要針對中小型或對可靠性要求高的控制系統，在惡劣的工作環境下仍然可以保證長時間可靠的工作，LM系列PLC還通過了UL和CE兩大國際認證。
ì 運算速度
? LM系列PLC運算速度高達0.37 us，用戶程序容量：最大可達120KB；數據容量：最大可達32 KB；掉電保持：6 K；支持LD、ST等六種語言混合編程， LM編程軟件中帶有增量PID功能塊，通過配置參數就可以很方便的實現PID運算功能。
ì 數據采集
實時、高精度、模擬信號采集經過PLC轉換再通過RS485傳送至上位機，采樣周期只有6ms。
ì 輸出控制
通過PID調節各路閥門開度，聯鎖控制各閥門、泵、電機，實時顯示輸出狀態。
ì 畫面顯示功能
畫面顯示整個工藝流程及控制控制環節，，各種采信號的趨勢圖、PID調節參數、常用的數據表格等，顯示內容包括開關狀態、泵的運行停止及故障狀態、動態顯示各測量值。
ì 歷史數據查詢功能
通過上位機可以方便的查詢、統計歷史數據，保存歷史數據，并可以根據歷史數據預測相關量的趨勢曲線，根據用戶的需要可以提供報表功能，根據年月日的操作情況做成報表的形式，提供有效的技術參數。
5 結束語
基于和利時LM PLC的聚乙烯蠟生產控制系統的設計與實現，已經投入實際運行，且性能穩定可靠，較好地滿足了控制過程中的控制與管理相結合的要求，降低了人員的勞動強度，避免了由于操作人員操作失誤而造成的事故。其系統的安全可靠性和網絡互聯性方面獨到的優越性、友好性以及其自動化程度都達到了先進水平。技術指標也達到了設計要求，LM系列PLC以其高可靠性、易用性很好的完成了此系統的控制任務。
