LM在聚乙烯蜡生产线中的应用

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

 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

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：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

参考文献

[ 1 ] PowerPro 2.1.5B用户手册

[ 2 ] 王永华，现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社

[ 3 ] 孙叔平，刘广峰，吴幼华，工业自动化仪表与系统手册[M].中国电力出版社

[ 4 ] 顾战松.可编程控制器原理与应用[M].国防工业出版社