計算機和網絡技術
飛速發(fā)展，引起了可編程控制器結構和性能變革，可編程控制器已經深深介入機械制造、電氣控制以及生產過程控制等各個領域中。本文敘述可編程控制器
壓縮機聯鎖保護系統(tǒng)中應用，著重闡述了可編程控制器控制系統(tǒng)硬件和軟件應用。
引言：
可編程序控制器（PLC）是綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術新型、通用自動控制裝置。它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程及適應性強等一系列優(yōu)點。近年來，它工業(yè)自動化、機電一體化、傳統(tǒng)產業(yè)技術等方面應用越來越廣，成為現代工業(yè)控制三大支柱之一。其緊湊設計、良好擴展性、低廉價格、強大指令以及較高可靠性和簡便維護,近乎完美滿足了小規(guī)模控制要求。壓縮機組是動力核心，從避免事故和對機組保護角度考慮，對機組溫度、壓力、和防喘震等都設計了嚴密聯鎖程序，機組正常運轉過程中，一旦有控制參數超標或有危害機組安全因素，控制系統(tǒng)都要
聯鎖保護程序做出相應處理。PLC處理功能強大、掃描速度快，抗干擾能力強，機組聯鎖保護系統(tǒng)中
到了廣泛應用。本文以聚丙烯生產中制冷降溫冰機為例介紹PLC連鎖保護設計和應用。
一、聯鎖保護必要性和壓縮機控制要求
聯瑣保護主要作用是當機組啟停和運行過程中發(fā)生危及設備和人身安全故障時，自動采取保護或聯鎖措施，防止事故產生和避免事故擴大，
保證機組正常啟停和安全運行。是
對設備工作狀態(tài)和機組運行參數嚴密監(jiān)視，發(fā)生異常情況時，及時發(fā)出報警信號，必要時自動啟動或切除某些設備或系統(tǒng)，使機組維持原負荷運行或減負荷運行。當發(fā)生重大故障而危及機組設備時，停止機組（或某一部分）運行，避免事故進一步擴大。上述壓縮機控制中，當溫度高于70℃、入口壓力低于1Mpa、機組潤滑油壓力低于0.5Mpa、出口壓力高于9Mpa
操作員按下緊急停車按扭時，PLC啟動壓縮機聯鎖保護程序，機組停止運行。
二、硬件配置
１、ＰＬＣ硬件
PLC選用西門子S7-300，S7-300屬于模塊式PLC，主要由機架、CPU 模塊、信號模塊、通信處理器、電源模塊和編程設備組成。冰機控制系統(tǒng)PLC硬件配置中，電源選用PS3075A電源模塊，CPU選用標準型315- 2DP。數字量輸入模板選用SM321DI16x24VDC，數字量輸出模板選用SM322DO8x24VDC/0.5A，模擬量輸入模板選用 SM331AI8×12位，模擬量輸出模板選用SM332AO4×16位。
2、人機界面
操作界面上配置觸摸屏。選用5.7″LCD顯示屏，具有操作簡單，顯示直觀特點，可直接觸動屏幕進行操作。觸摸屏內置通用端口，可串行通訊電纜直接與計算機及其它含有RS-232C端口設備相連。 本套生產線實際應用中，為人機界面設置了生產線運行狀態(tài)顯示、I/O監(jiān)控、手動操作、設備自動運行指示及故障報警和報警幫助等多個畫面，并應用了操作人員等級密碼設定等功能。
三、軟件設計
1、軟件運行
用戶寫好程序并下載到PLC后，一旦開機運行，PLC就循環(huán)執(zhí)行用戶程序。OB1是用于循環(huán)處理組織塊（主程序），它可以調用別邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。起動完成后，不斷
循環(huán)調用OB1，OB1中可以調用其它邏輯塊（FB,SFB,FC或SFC）。循環(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷。循環(huán)程序處理過程中，CPU并不直接訪問I/O模塊中輸入址區(qū)和輸出址區(qū)，
訪問CPU內部輸入/輸出過程映像區(qū)，批量輸入、批量輸出。
２、測量參數運算
PLC 從傳統(tǒng)繼電器回路發(fā)展而來，最初PLC
沒有模擬量處理能力，PLC從開始就強調是邏輯運算能力。
科技發(fā)展，控制技術突飛猛進，PLC 發(fā)展到今天，已經全面移植到計算機系統(tǒng)控制上了，已經具備了強大模擬量處理能力。
機組控制，前期
PLC模擬量處理能力局限，大部分模擬量參數控制都采用開關，如壓力開關、液位開關等。這些開關大部分是機械式，是設定器設定報警點，轉換成數字量。這樣往往控制精度相對較低，難免有誤動作。PLC模擬量處理能力強大，模擬量處理模塊產生，可以把測量變送器信號直接引入PLC處理模塊，程序中寫入聯鎖動作點。大大提高控制精度，減少了誤動作。 上述機組控制，壓縮機出口壓力控制，壓力變送器傳輸4-20mA信號直接引入模擬量輸入模板SM331AI8×12。CPU只能以二進制形式處理模擬量，模擬量輸入模塊用于將模擬過程信號轉化為數字形式，模擬量輸出模塊用于將數字輸出之轉化為模擬信號。模塊硬件配置和軟件設置中寫入相應參數，就可以寫入處理程序。
本壓縮機控制要求，壓縮機出口壓力變送器量程是0～10Mpa，
出口壓力超過8Mpa，PLC輸出報警，蜂鳴器響，當出口壓力達到9Mpa時，
壓縮機安全，就要打開泄壓閥門，模擬量輸入址為PIW256，PLC報警輸出點址為Q2.0，泄壓閥門控制輸出址為Q2.1，程序如下：
壓縮機溫度也是壓縮機聯鎖保護中很重要參數，溫度測量，直接采用熱電阻，把測量歐姆信號引入模擬量輸入模板SM331AI8×12，設置好相應硬件參數后，寫入聯鎖動作程序，上述壓縮機控制，溫度達到70℃，防止事故發(fā)生，則停止壓縮機，溫度輸入點址為PIW260,壓縮機停機控制址為Q2.2。
３、連鎖保護程序 機組具備開機狀態(tài)下，操作員按下開車按扭，壓縮機自檢沒有報警信號后，啟動運行。壓縮機運行過程中，PLC程序循環(huán)掃描控制參數，嚴密監(jiān)控壓縮機狀態(tài)，當溫度高于70℃、入口壓力低于1Mpa、機組潤滑油壓力低于0.5Mpa、出口壓力高于9Mpa、操作員按下停止或緊急停車按扭時，壓縮機自動進入聯瑣程序，調用聯瑣處理子程序或事故級別直接停止壓縮機運行，實現設備自保和防止事故進一步擴大。下面是壓縮機啟停聯瑣運行一段程序。
四、總結
PLC內部資源極其豐富，內部存儲器（軟繼電器）數量往往數以千數。
PLC 采用“軟器件”、“軟觸點”進行聯鎖，它并不改變PLC外部電路結構，
不存使電路復雜化問題。而這種聯鎖本質上是增加PLC運算條件，使 PLC進行輸出之前需要進行更多安全可靠性判斷，使系統(tǒng)安全可靠性到提高。系統(tǒng)保護程序開發(fā)與運行，使PLC能及時感知系統(tǒng)故障或存事故隱患，并保護程序做出相應反應，
止事故發(fā)生或擴大，更好保護人身和設備安全。
（轉載）
