浅谈工业过程控制优化的必要性及其技术路线

浅谈工业过程控制优化的必要性及其技术路线

控软自动化技术(北京)有限公司北京100176

摘要:随着时代的不断进步,信息技术也在迅猛发展着,这主要表现在PLC在工业自动化控制领域中的应用越来越广泛。PLC是一种集计算机自动控制技术与通信技术为一体的数字电子装置,它的应用,可以让工业领域中已有的计算机网络编程控制器朝着自动化的方向发展,并且对于工业领域的发展有着极为重要的影响。并且,PLC技术的应用还有着极为广阔的发展前景,可以有效的促进工业领域的自动化控制。

关键词:工业过程控制;措施;技术路线

引言

如今,PLC已经是工业生产进行控制的重要设备,它的可编程的优势为工业自动化发展提供了良好的技术基础,并随着技术的革新,不断衍生了新的强大功能。它作为一种技术性较强的数字模拟装备,在实际运行过程中,能够抵抗其他设备的干扰,操作以及维修较为方便简单,使它在工业领域占据了越来越重要的地位。并且在不断深入研究的过程中,出现了更多分门别类的优化级产品。

1、工业软件与智能制造系统集成

工业过程控制系统软件作为工业制造系统的智能控制核心控制着制造业的核心工艺过程。某种程度上说决定着制造流程智能化的水准。随着制造业自身的发展和转型升级的需求,工业过程控制系统软件正在由人机界面和基本策略组态向先进过程控制方向发展。先进过程控制APC(AdvancedProcessControlSystem)指基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法,统称为先进过程控制策略。APC系统搭载自适应控制;预测控制;鲁棒控制;智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络)等高级数学功能算法用于解决非线性等常规算法无法解决或测控质量不稳定的工程问题。目前,国际上已经有几十家公司,推出了上百种先进过程控制系统产品,在世界范围内形成了一个强大的工业流程应用软件产业。APC系统由先进过程控制模型和高端通讯系统(实时数据通讯系统)组成,国外对实时通讯数据链和行业APC模型垄断十分严格。由此,自主知识产权的行业先进过程控制模型和配套的高端集成基础数据通讯对于增强工业行业自主创新能力、提升行业智能化水平、稳定高质量产品比率、培育企业核心市场竞争力具有十分重要的意义。

高端工业过程控制系统工程平台是复杂的通用工业过程控制系统工程平台,深入融合电子学、控制工程学、相关工业流程原理和计算机测控技术,集成相关工业流程工艺、现代测控技术、工业流程相关的硬件装备,通过数学方法和编程技术开发成高度集成的工业应用系统,APCEW开放式的架构实现工业化生产条件下不同行业工艺过程的动态智能控制。为不同工业流程工艺研发工作者研究工艺过程改进和新产品研发、制备奠定坚实的工程基础。

2、工业自动化控制领域中PLC的应用

2.1、条件控制

PLC根据现场被控系统的要求可以对其中的参数进行修改,从而达到控制的目的。比如,压力、反应速度、温度等,通过输入相应的指令,使被控系统的功能发生变化,从而适用系统产品生产的需要。这种应用PLC的方式改变了以往人工控制的不便,提高了控制的精准度,不需要工人时时刻刻的去调整,而其在系统运行之前,就可以直接设置完成,提高了工作效率,并最大限度的提高了工业生产的自动化程度。而在具体运行的过程中,主要决定其控制效果的就是编程的输入,需要相关的人员仔细考虑到产品生产的每一个步骤,针对性的设计相应的控制指令。

2.2、数据处理

PLC拥有优越的数据处理能力,能够在实际运行过程中,比以往传统的工业控制系统更加具有优势,其中采用的单晶微型芯片能够存储产品设计的程序,维持住机械的运转。并且拥有极大的数据防护能力,有利于数据的存储,减少工作的程序。在运行过程中,能够在一定程度上根据以往产品运行的结果对比当前运行程序做出警示,进一步的帮助操作人员能够及时找到问题所在,避免问题发生,提高产品生产过程中的质量问题。另外其方便快捷的运行机制拥有极大的包容性,为大多数工业系统提供精准数据服务。

2.3、顺序控制

传统的顺序控制需要设置继电器触电来进行控制,然而PLC技术则是通过PLC触电的状态信息来进行控制的,只需要输入几条简单的指令即可实现全方面的控制,可谓是技术的一大创新。PLC的顺序控制不仅是PLC的基本优势之一,还是其研发的主要功能。如今,PLC的顺序控制远远领先于其他技术,在工业生产中发挥着巨大作用。

2.4、远端遥控

PLC可以依靠计算机技术对于工业控制系统远程遥控,改变了以往必须将控制设备安置在工业线附近的情况,以一种简单方便的方式完成产品的生产要求,极大的促进了工业自动化的发展进程。工作人员将设备连接到互联网,通过对计算机操作,将其与生产控制系统相连,实现被控系统功能与计算机操作系统一致,操作人员可以实现远端控制,在工业生产过程中,出现的任何问题都能够及时发现,从而最大程度去避免再次出现。

2.5、数字通信

如今,PLC不仅有小型的设备,也有功能更加强大的集成型大型设备,在进行控制运行过程中,运算的程序将更加复杂一些,这时候就需要借助计算机网络的功能,将其编程过程进一步简化处理。因此,PLC也开发了便于组装合成的模块类型,根据需要进行重新编排,可以最大程度适应生产控制要求,拥有多个通信接口,能够满足基本上常见的各种类型,比如,DCS接口、RIO接口等,符合一般的ISO/IEEE通信标准,所以在运行的过程中,能够组成各种通信形式,主要包含,以网络通信为主,PLC为辅的通信形式;PLC之间的总分通信形式;或者为控制器专用通信网络。

3、APC测控系统集成与行业应用

德潽高端工业过程控制系统工程平台(DEP-APCEW)是下一代工业智能模型及控制软件应用部署的载体。平台集成先进传感器、控制器、仿真建模、实时通讯技术到工业智能制造系统;丰富的高级数学功能模块用于构建不同行业的诸多高端复杂的关键控制模型,通过DEP-APCEW架构平台集成为高端工业过程控制统;平台的开放性使得不同行业及领域的专家、学者及工程技术人员可以在同一平台上并行工作,充分发挥自身的极大优势。基础通用化平台+用户应用系统的高效模块化系统集成模式将数字化、智能化制造技术、新原理、新工艺从实验室原理概念和理论研发成果转化为高端智能控制系统在线应用部署于工业制造流程及产线。

典型行业应用:能源电力、石油、化工、冶金、采掘、航空航天、燃机动力、轨道交通。企业采用基于DEP-APCEW平台的智能化新技术系统改造升级传统产线自动化系统用以将优秀生产工艺研发成果和测控系统深度结合提高生产效率、降低能耗、稳定高质量产品比率,研发成果直接转化为企业生产力;应用DEP-APCEW平台的智能化控制模型设计与升级机载控制器系统赋予机载本体控制器系统高度智能化的大脑,大幅提高响应速度、测控系统精度和控制质量。支撑工业软装备引领和驱动未来工业发展,助力企业在日趋激烈的市场竞争中占据产业优势高地。踏实助力所属应用行业制造水平迈向中高端。

参考文献:

[1]郭睿涵,张军元.基于PLC的合金自动卸料装置的控制系统设计与应用[J].世界有色金属,2017(19):22+24.

[2]牛永骋.浅谈DCS与PLC在工业控制中的作用[J].通讯世界,2017(23):320-321.

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