浅谈PLC在化工生产装置的作用.docxVIP

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

浅谈PLC在化工生产装置的作用

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

浅谈PLC在化工生产装置的作用

摘要：可编程逻辑控制器（PLC）在化工生产装置中的应用日益广泛，本文旨在探讨PLC在化工生产装置中的作用。首先，分析了PLC在化工生产装置中的重要性，然后详细介绍了PLC在化工生产装置中的应用，包括工艺控制、设备监控、故障诊断等方面。最后，对PLC在化工生产装置中应用的发展趋势进行了展望。PLC的应用提高了化工生产装置的自动化程度，降低了生产成本，提高了生产效率，对化工行业的可持续发展具有重要意义。

前言：随着科学技术的不断发展，化工行业在生产过程中对自动化程度的要求越来越高。可编程逻辑控制器（PLC）作为一种先进的自动化控制技术，在化工生产装置中发挥着越来越重要的作用。本文通过对PLC在化工生产装置中的应用进行探讨，旨在为化工行业提高自动化水平提供理论支持。

一、PLC概述

1.1PLC的发展历程

(1)可编程逻辑控制器（PLC）的发展历程可以追溯到20世纪60年代。最初，PLC的设计灵感来源于可编程电子计算机和传统的继电器控制逻辑。在那个时期，PLC主要用于汽车行业的生产线控制，以替代传统的继电器逻辑控制，提高生产效率和灵活性。据资料记载，第一台PLC是在1969年由美国通用电气（GE）公司开发的，名为ProgrammableSequenceController（PSC）。这一发明标志着PLC技术的诞生。

(2)进入70年代，随着电子技术的飞速发展，PLC的性能得到了显著提升。微处理器技术的应用使得PLC的体积大幅缩小，成本降低，同时提高了其处理速度和可靠性。1971年，美国Modicon公司推出了世界上第一台微处理器PLC——Modicon084。此后，PLC在各个行业中的应用逐渐扩大，特别是在化工、汽车、食品和饮料等行业，PLC的应用推动了这些行业的自动化进程。据国际自动化协会（ISA）的数据显示，到1975年，全球PLC的市场规模已经达到1亿美元。

(3)80年代至90年代，PLC技术进入了快速发展阶段。随着计算机硬件和软件技术的进步，PLC的性能得到了极大提升。这一时期，PLC的控制功能更加丰富，通信能力显著增强，支持多种编程语言，如梯形图、功能块图、指令表和结构化文本等。同时，PLC的模块化设计使得系统配置更加灵活。例如，德国西门子公司推出的SIMATICS5系列PLC，以其强大的功能和广泛的适用性，成为全球PLC市场的领导者之一。据国际自动化协会的数据，到1990年，全球PLC的市场规模已超过10亿美元。

1.2PLC的特点

(1)PLC的一大特点是高度的可靠性。由于其内部采用了冗余设计，PLC能够在恶劣的工业环境中稳定运行。据德国西门子公司的数据，SIMATICS7系列PLC的平均无故障时间（MTBF）可达数十万小时，甚至更长。例如，在石油化工领域，PLC被用于控制高温、高压和易燃易爆的工艺过程，其可靠性确保了生产的安全和稳定。

(2)PLC具有极高的灵活性。通过编程，PLC可以适应不同的控制需求，实现各种复杂的控制逻辑。据国际自动化协会（ISA）的数据，PLC的编程语言种类繁多，包括梯形图、功能块图、指令表和结构化文本等。这种灵活性使得PLC在各个行业中的应用都非常广泛。例如，在汽车制造行业，PLC被用于控制焊接、涂装、装配等工序，其编程能力满足了不同生产工艺的要求。

(3)PLC具有易于维护的优点。由于PLC的模块化设计，当某个模块出现故障时，只需更换该模块即可恢复系统功能，而不需要更换整个控制器。这种设计大大降低了维护成本。据国际自动化协会的数据，PLC的平均维护时间仅为几小时。例如，在钢铁行业，PLC被用于控制高炉、轧机等关键设备，其易于维护的特点提高了生产效率。此外，PLC还支持远程监控和故障诊断，进一步提升了系统的可靠性。

1.3PLC的分类

(1)PLC根据输入输出点数可分为小型、中型和大型三种类型。小型PLC适用于简单的控制任务，如单机控制或小型生产线。这类PLC的输入输出点数通常在64点以下。例如，日本三菱电机的FX系列PLC，其输入输出点数从16点到144点不等，非常适合小型自动化项目。

(2)中型PLC适用于中等复杂度的控制任务，如多机联动控制或生产线集成。这类PLC的输入输出点数一般在64点到256点之间。例如，美国艾伦·布拉德利公司的ControlLogix系列PLC，具有高达512个输入输出点，广泛应用于工业自动化领域，包括食品加工、包装等行业。

(3)大型PLC适用于复杂的生产线控制，如大型化工厂、钢铁厂等。这类P