PLC及触摸屏在丙烯回收中的应用

在聚丙烯生产工艺中，在其放排气中均有大量丙烯单体，如果能把这部分丙烯回收并加以利用，就能大大节约了生产的成本。使用膜法丙烯回收装置，丙烯单体的回收率能达到95%以上，同时能将氮气纯化加以循环利用，效果明显。

1、丙烯工艺流程

如图1所示。原料气经分液罐去除原料气携带的水分，再经过过滤器进一步去除气体携带的液滴及杂质，通过伴热带加热，使其远离露点，再经过膜分离装置使丙烯与其他气体分离。

2、在本系统中下位机使用西门子S7 200系列PLC，HMI设备使用MP277触摸屏

S7 200系列的PLC是小型的PLC，具有较高的性价比，且入门容易，编程也比较方便。

2.1PLC硬件配置

由于本系统中有9个模拟量输入、2个模拟量输出、1个数字量输入和1个数字量输出，所以选用了1个224CPU和2个EM235模块和一个EM231模块。

西门子CPU224本机带有了14点数字量输入，10点数字量输出。CPU224配有1个RS-485通讯/编程口。

EM 235，仅用于S7-22X CPU，本机带有4点模拟量输入和1点模拟量输出。

EM 231，仅用于S7-22X CPU，本机带有4点模拟量输入。

2.2HMI设备使用MP277触摸屏，软件使用WinCC Flexible 2008，与下位机采用MPI总线连接。

3、软件编程

3.1模拟量输入编程。现场变送器仪表为4～20mA信号，经A/D转换后，我们得到的是数值是6400～32000。模拟量的输入的换算公式换算：Ov=[（Osh-Osl）*（Iv-6400）/（32000-6400）]+Osl，其中，Ov为换算的结果，Iv为换算对象，Osh为换算结果上限，Osl为换算结果下限。模拟量输入换算子程序指令如下：

3.2流量的温压补偿程序。由于使用时的工况不一定是在标准工况下，温度和压力的变化会对测量准确性有影响，所以要进行补偿。

温压补偿公式：

3.3流量累计程序。本系统中，需要查看进气累计流量和尾气累计流量，通过查看丙烯回收效率。累计流量有很多方法，有的直接累计，而直接累计误差太大，由于real格式的数据存储方式的原因，当两个real数值相差超过一定范围时，两数相加，小的数值会被忽略掉。本系统使用了一个巧妙的方法，就是把real数值算法转换成双整数型，这样就不存在上述方法中的弊端。

3.4PID控制。膜前压力与尾气调节阀构成PID控制回路，膜前压力保持在一定范围内，丙烯回收效果会更好。S7 200编程软件提供了PID指令向导，可以帮助用户方便地生成一个闭环控制的PID算法。此向导可以完成绝大多数PID的自动编程，用户只需在主程序调用PID向导生成的子程序，就可以完成PID控制任务。

4HMI上使用Flexible软件，组态了系统流程画面、参数设定画面和报警画面等几个画面，方便用户日常操作维护。图1就是系统流程画面，画面上实时显示过程变量数值和变量状态等。报警画面记录发生的报警点，方便用户随时查看。参数设定画面用于用户设定输入仪表量程、报警设定值等一些参数。

4、结束语

随着现代化工业生产中自动化要求越来越高，PLC应用也越来越普遍，S7 200系列PLC以其极高的性价比，得到了广泛应用。