基于-PLC-制藥廠水處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述

基于 PLC 制藥廠水處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述 摘 要：近些年來(lái)隨著人們對(duì)醫(yī)藥安全的不斷擔(dān)心，制藥廠的安全生產(chǎn)和規(guī)范生產(chǎn)逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因此高效穩(wěn)定藥廠供水系統(tǒng)是生產(chǎn)制備藥品的一個(gè)關(guān)鍵所在。因此，如何設(shè)計(jì)出一套完整高效而有具有現(xiàn)代化特征的藥廠水處理系統(tǒng)便顯得十分關(guān)鍵了?；赑LC制藥廠水處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)切實(shí)考慮了制藥廠的用水需求。 關(guān)鍵詞：水處理 PLC 預(yù)處理 電去離子 純化水在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中有著相當(dāng)廣泛應(yīng)用。在藥品生產(chǎn)中，無(wú)論是窗口洗滌，還是原料、制劑的生產(chǎn)都是離不開水的。隨著技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在現(xiàn)在生產(chǎn)基本上都是自動(dòng)化生產(chǎn)，于是PLC的運(yùn)用就越來(lái)越廣泛，在水廠這樣工作量繁重的地方已經(jīng)充分的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，可是雖然自動(dòng)化已經(jīng)很高了。但是依舊還是有問(wèn)題，主要是在設(shè)備安全方面。全自動(dòng)化就需要設(shè)備能安全的運(yùn)行，如果不能安全的運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的事故。容易引起這些事故發(fā)生的一些比較重要的原因還有我國(guó)生產(chǎn)這些機(jī)械的行業(yè)不夠發(fā)達(dá)，和先進(jìn)國(guó)家有著一些差距，這些差距體現(xiàn)在制造設(shè)備的材料，還有就是在對(duì)設(shè)備進(jìn)行加工有比較鮮明的差異，就造成了在生產(chǎn)安全中的差距，國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)的設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中比較常見的問(wèn)題就是運(yùn)行不穩(wěn)定，總?cè)菀壮霈F(xiàn)破損，成為困擾生產(chǎn)的主要難題之一。 PLC這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就在于容易掌握、價(jià)格便宜，當(dāng)時(shí)的控制要求可以得到滿足，因而得到了廣泛的應(yīng)用，這也就是在一段時(shí)間內(nèi)，繼電接觸器控制系統(tǒng)得以主導(dǎo)這個(gè)行業(yè)。不過(guò)，隨著電氣產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展以及大型工廠生產(chǎn)線的相繼出現(xiàn)，繼電器的體積笨拙、穩(wěn)定性低以及功能不完善等缺點(diǎn)日益明顯。單一的功能，復(fù)雜的控制功能難以實(shí)現(xiàn)，尤其是它的通用性和可移植性差，這些缺點(diǎn)難以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需要，因而就需要一種新的裝置來(lái)替代它。它替代繼電器，從而實(shí)現(xiàn)了邏輯控制。隨著當(dāng)今科技的進(jìn)步，它不僅僅是邏輯控制了。 一、PLC概述 （一）PLC特點(diǎn) 選擇PLC作為控制芯片主要是應(yīng)為完善的功能具有較高的實(shí)用性；擁有較強(qiáng)的抗干擾能力適合在工廠復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行處理做到安全可靠；豐富的接口可以對(duì)多種設(shè)備進(jìn)行控制，做到真正的中心控制集中處理；在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單地開發(fā)工作非常適合工業(yè)控制的要求。軟件編程設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)外部傳感器接收的各種數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)SIMATIC Manager STEP 7編程軟件對(duì)控制器程序的編寫，完成對(duì)水處理的流程的控制設(shè)計(jì)。編寫通信程序使用的是西門子公司的WINCC軟件進(jìn)行編寫，通過(guò)編寫的軟件界面實(shí)現(xiàn)對(duì)處理過(guò)程的顯示。通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)水處理過(guò)程當(dāng)中各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)動(dòng)態(tài)參數(shù)的分析掌握處理過(guò)程的變化趨勢(shì)，達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理的目的，能夠在內(nèi)部執(zhí)行運(yùn)算，還能夠進(jìn)行順序控制等指令，它還能通過(guò)輸入接口達(dá)到對(duì)各種設(shè)備的控制，也可以通過(guò)輸出。 具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 在實(shí)際生產(chǎn)中往往對(duì)設(shè)備的控制要求非常的嚴(yán)格，還需要具有抗干擾能力，有的工作環(huán)境比較的惡劣他也能在這樣的地方工作，發(fā)生事故的次數(shù)比較少。這就是PLC的一個(gè)比較明顯的特點(diǎn)。 2.編程簡(jiǎn)單，使用方便 PLC的另一個(gè)明顯的特點(diǎn)就是編程比較簡(jiǎn)單，基本上PLC都是用梯形圖進(jìn)行編程，這樣既清晰大方還容易被大家所接受，與常用的匯編語(yǔ)言相比，更受人們的歡迎。 3.控制程序可變 PLC的程序具有普遍的適應(yīng)性，不會(huì)隨著設(shè)備的變化而發(fā)生明顯的變化。 4.功能完善 現(xiàn)代PLC擁有越來(lái)越大的功能，可以不隨著設(shè)備地點(diǎn)等變化而做過(guò)多的變化，同時(shí)向著人性化發(fā)展。 5.擴(kuò)充方便，組合靈活 PLC的擴(kuò)充單元也花樣很多，能夠滿足不同要求的需要。為了滿足實(shí)際中的控制需要，除了一些比較小的PLC，剩下的很多PLC都是利用模塊化的結(jié)構(gòu)。PLC組件的模塊化設(shè)計(jì)，包括CPU，電源，然后在他們之間使用框架和電纜連接，然后組裝模塊可以選擇。 6.豐富的I/O接口模塊 為了能夠和各種工業(yè)設(shè)備的相互連接，PLC不僅擁有最基本的部分（如CPU，存儲(chǔ)器等）外，還有非常豐富的I/O接口模塊。因?yàn)橛兄灰粯拥默F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，所以就要設(shè)計(jì)出和他相匹配的I/O模塊，通過(guò)這些模塊跟設(shè)備連接起來(lái)。 （二）PLC分類 1.PLC的分類 按照I/O點(diǎn)的數(shù)量分：小型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)三種； 按照結(jié)構(gòu)形式分：整體式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)。模塊式結(jié)構(gòu)式由各種標(biāo)準(zhǔn)的模塊單元組合而成，這些標(biāo)準(zhǔn)模塊包含有電源模塊、輸入模塊、輸出模塊和通信模塊等各種特殊功能模塊。 2.PLC的特點(diǎn) （1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；（2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)；（3）編程方便，使用簡(jiǎn)易；（4）功能完善；（5）設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試的周期短；（6）體積小，維護(hù)操作方便。 （三）PLC選型 PLC可以根據(jù)CPU帶的I/O點(diǎn)數(shù)來(lái)分配，根據(jù)點(diǎn)數(shù)的不同可以分出幾種不同的PLC。分別可以叫做小型，中型還有大型PLC。還有可以插卡式的PLC以及可以兼容的PLC，一套比較完整的的PLC有CPU模塊、電源模塊還有一些輸入輸出模塊。而且這些模塊都是插在一塊背板上。 根據(jù)實(shí)際需要PLC我使用的是西門子S7-300系列，他的內(nèi)部中央處理器為CPU315-2DP。CPU315-2DP他內(nèi)部里面含有48KB的RAM，存儲(chǔ)器的大小為80KB，如果存儲(chǔ)空間不夠的話還能夠用存儲(chǔ)卡，最多能夠擴(kuò)展到512KB。而且CPU315-2DP還是帶有現(xiàn)場(chǎng)總線接口的CPU模塊，能夠擴(kuò)展四個(gè)機(jī)架。 （四）PLC的應(yīng)用 PLC這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就在于容易掌握、價(jià)格便宜，當(dāng)時(shí)的控制要求可以得到滿足，因而得到了廣泛的應(yīng)用，這也就是在一段時(shí)間內(nèi)，繼電接觸器控制系統(tǒng)得以主導(dǎo)這個(gè)行業(yè)。但是，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步和提高，繼電接觸器控制系統(tǒng)的缺陷漸漸顯現(xiàn)出來(lái)：大體積的設(shè)備、不高的可靠性、單一的功能，復(fù)雜的控制功能難以實(shí)現(xiàn)，尤其是它的通用性和可移植性差，這些缺點(diǎn)難以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需要，因而就需要一種新的裝置來(lái)替代它。PLC的應(yīng)用面非常廣泛，在工廠自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)內(nèi)占有舉足輕重的地位。 二、PLC的組成 不同廠家的PLC的具體結(jié)構(gòu)是不同的，但是其基本的組成部分都相似，構(gòu)成原理也基本相同，需要根據(jù)具體的應(yīng)用去選擇PLC設(shè)備的型號(hào)，需要擴(kuò)展PLC子站及遠(yuǎn)程I/O模塊，所以選擇