可編程控制器(PLC)是一種以微處理器為基礎(chǔ)的新一代通用型工業(yè)控制裝置。按照國際電工委員會的定義，PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用宋在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。圖1—16給出了可編程控制器(PLC)的基本結(jié)構(gòu)。

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　　圖1—16? PLC結(jié)構(gòu)示意圖

　　由圖可以看出，PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要包括CPU、RAM、ROM和輸入輸出接口電路等，其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。

　　為了適應(yīng)工業(yè)控制的需要，目前，PLC產(chǎn)品已經(jīng)系列化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。各生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)有各種系列化產(chǎn)品和多種模塊供用戶選擇，采用模塊化組合方式可以適應(yīng)大小規(guī)模不同、功能復(fù)雜程序和現(xiàn)場環(huán)境各異的各種控制要求。且構(gòu)成的控制系統(tǒng)維護(hù)方便，易于功能擴(kuò)展。與其他控制裝置相比較，PLC具有可靠性高，通用性強(qiáng)，控制系統(tǒng)構(gòu)成和操作方便、靈活、具有極強(qiáng)的邏輯運(yùn)算和控制功能及較完善的通訊功能等特點(diǎn)。因此，PLC在工業(yè)控制，特別是順序控制中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　四、優(yōu)化安全運(yùn)行操作分析

　　在流程工業(yè)中各個生產(chǎn)單元或裝置選擇合適的安全運(yùn)行操作條件是穩(wěn)態(tài)最優(yōu)化的最重要問題之一，這種問題可分為下述三種情況。

　　(1)物料平衡? 最優(yōu)物料平衡用來決定主要物流通過工廠如煉油廠最合適的生產(chǎn)流徑。在分析物料平衡時，每種工藝物流或自變量是很重要的，物料平衡通常關(guān)系到主要產(chǎn)品的規(guī)格或組分損耗，這在分析計(jì)算時要用到，但不是獨(dú)立的最優(yōu)化變量而是作為約束條件來處理。物料平衡的目的是使不同并聯(lián)加工設(shè)備的進(jìn)料(處理量)分配過程的最優(yōu)化。組分最優(yōu)化在線調(diào)和過程決定一個煉油廠(或化工廠)的生產(chǎn)負(fù)荷。物料平衡是物件以及物系安全的基礎(chǔ)。

　　(2)能量平衡? 最優(yōu)操作工況的第二個問題是過程能量平衡。能量平衡通常受到裝置中循環(huán)塔和公用工程供料總管上的壓力等的影響。物流最優(yōu)分配對能量平衡也是十分重要的。例如燃燒過程中的空氣或氧氣就存在著優(yōu)化配比問題。由于一個工廠的能量流的測量有一定困難，如燃料熱值、蒸汽和瓦斯氣流量的測量等都有較大誤差，因此，能量平衡計(jì)算往往不是很準(zhǔn)確。反應(yīng)體系的能量平衡及控制是裝置安全運(yùn)行最重要的設(shè)計(jì)條件。

　　(3)反應(yīng)條件? 最優(yōu)操作條件的第三個問題是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)器化學(xué)反應(yīng)條件問題。最優(yōu)反應(yīng)條件是表示反應(yīng)器在獲得的最好經(jīng)濟(jì)效益同時保證安全生產(chǎn)。對化學(xué)反應(yīng)器來說，主要的優(yōu)化變量是適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度和目標(biāo)產(chǎn)品的反應(yīng)速率。反應(yīng)過程的循環(huán)變量影響著化學(xué)反應(yīng)的選擇性、催化劑活性、過剩反應(yīng)物的數(shù)量或反應(yīng)壓力，因此，從安全運(yùn)行的角度考慮也是一個可優(yōu)化的自變量。