論化工企業(yè)自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應用

程賢兵，劉镕熙，張子祺

（沈陽理工大學，遼寧沈陽 110159）

論化工企業(yè)自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應用

程賢兵，劉镕熙，張子祺

（沈陽理工大學，遼寧沈陽 110159）

近年來，化工企業(yè)自動化系統(tǒng)范圍的應用越來越廣，分析了PLC 控制系統(tǒng)在化工企業(yè)自動化系統(tǒng)中的應用，希望促進化工行業(yè)的發(fā)展。

自動化系統(tǒng)；PLC控制應用；系統(tǒng)綜述；相關設計

1 化工自動化系統(tǒng)的概念

從對生產(chǎn)設備傳統(tǒng)的“手動操作”變“自動化控制”這是化工生產(chǎn)的變革，也是促進化工產(chǎn)業(yè)進步的基礎?；ぷ詣踊母拍钇鋵嵪喈斎菀桌斫猓簿褪菑娜斯ぶ圃熳冸娔X程序自動進行執(zhí)行操作，這在化工生產(chǎn)中意義是巨大的，因為人工操作難免會出現(xiàn)操作上的失誤，使用事先設計好的電腦程序可以進行各種工藝參數(shù)的自動測量與自動調(diào)節(jié)。如物料流量、反應溫度、塔內(nèi)壓力、容器的液位以及化學成分等的測量與自動調(diào)節(jié)[1]。在化工行業(yè)，自動化系統(tǒng)意義非凡，一方面對傳統(tǒng)人工操作進行更新，可以避免生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的危險。另一方面，可以提高化工行業(yè)的生產(chǎn)效率、工作精確度等，在降低成本的同時還對制造水平進行了大幅度的提升。

2 目前PLC 控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隨著科技技術的發(fā)展，對化工行業(yè)的影響也是十分巨大的，復雜化、高速化、準確化、自動化這四個方面是目前化工行業(yè)的大趨勢。而PLC 控制系統(tǒng)正好可以完美迎合化工行業(yè)的要求，極大改善之前的不足，企業(yè)也得以借助PLC 控制系統(tǒng)優(yōu)勢進行安全的工業(yè)生產(chǎn)。另一方面，利用PLC 控制系統(tǒng)精準的控制，使產(chǎn)品的質(zhì)量得到嚴格的控制。雖然說目前PLC 控制系統(tǒng)基本趨于完善，還有部分細節(jié)需要注意。當處理某些精細的控制或者繁瑣復雜的邏輯時，各項軟件設計的可靠性也會或多或少地受到外部環(huán)境的影響[2]。但是從整體上來看，各大化工企業(yè)對PLC 控制系統(tǒng)已經(jīng)得到相對完美的應用，這也歸功于PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)點：操作簡單、性價比高以及控制可靠等等。PLC 控制系統(tǒng)將企業(yè)的經(jīng)濟效益得到提升，這對企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展以及技術更新有很大的幫助。

3 PLC 控制系統(tǒng)綜述

3.1 PLC 控制系統(tǒng)組成及原理

PLC 控制系統(tǒng)包括5 個組成部分，分別為編程器、中央處理器、輸入輸出模塊、存儲器和工作方式。PLC 控制系統(tǒng)的工作原理是，通過對開關邏輯的控制，實現(xiàn)順序控制[3]。不難看出，PLC 控制系統(tǒng)其工作的原理很容易理解，就是利用程序控制相對應的開關，其中最重要的就是控制開關的順序從而達到控制設備。最終可以實現(xiàn)生產(chǎn)活動能夠達到最好的生產(chǎn)狀態(tài)，在減少原料的同時保證產(chǎn)品的質(zhì)量，從而使企業(yè)經(jīng)濟效益可持續(xù)的增長。

3.2 PLC控制系統(tǒng)功能

數(shù)據(jù)采集功能和順序控制功能，兩者共同組成PLC 控制系統(tǒng)功能。這兩者分別屬于化工程序自動化的控制過程和化工工藝流程中的控制過程[4]。數(shù)據(jù)的采集：在生產(chǎn)中依照之前設定好的程序進行周期掃描，也對生產(chǎn)中可以提取模數(shù)的精度，將這些信息傳遞給生產(chǎn)人員，讓他們及時對生產(chǎn)狀況進行了解。順序控制功能：PLC 控制系統(tǒng)利用單向控制，將啟動和停機進行“區(qū)域化管理”，也就是獨立控制其各個組件。這樣做可以在設備出現(xiàn)故障時馬上報警，以最快的速度自動中斷控制程序，為生產(chǎn)的安全提供保障，而且也減少了生產(chǎn)中故障造成的損失。

4 PLC 控制系統(tǒng)的相關設計

4.1 硬件設計

硬件設計在PLC 控制系統(tǒng)，由兩部分組成：輸入電路、輸出電路。兩者共同協(xié)作維持PLC 控制系統(tǒng)的特性：安全性、可靠性、精確性等等。先以輸入電路部分來說，其抗干擾能力的提升依靠加裝電源凈化原件的方式，采用雙隔離技術進行脈沖干擾的發(fā)生頻率。而對于其輸出電路部分，由于其接觸的通常是高頻動作，因此有必要按照實際生產(chǎn)活動的工藝要求進行設計[5]。

4.2 軟件設計

軟件設計在PLC 控制系統(tǒng)，由兩種程序構(gòu)成：基本程序和模塊化程序兩種類型，又可以分成3種最為常見的結(jié)構(gòu)方式，順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。對此種程序進行設計時，一定要將獨立程序?qū)唵喂に嚨目刂企w現(xiàn)出來，嚴格的表現(xiàn)出計算機程序設計思想[5]。

[1] 第一講：化工自動化基本概念[J].化工自動化及儀表，1975，（01）：58-62.

[2] 姚杰，李莉虹.PLC控制系統(tǒng)在化工安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應用及可靠性分析[J].機電信息，2013，（21）：37-38.

[3] 王林.化工自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應用分析[J].煤炭技術，2012，（12）：182-183.

[4] 王承綱.化工自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應用分析[J].電子技術與軟件工程，2013，（11）：73.

[5] 金恒.論化工企業(yè)自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應用[J].科技展望，2016，（21）：187.

Application of PLC Control System in Chemical Industry Automation System

Cheng Xian-bing，Liu Rong-xi，Zhang Zi-qi

In recent years，the automation system of chemical industry has become more and more hot.The author analyzed the application of PLC control system in the automation system of chemical industry，hoping to promote the development of chemical industry.

automation system；PLC control application；system review；related design

TP273

A

1003–6490（2016）10–0090–01

2016–10–15

程賢兵（1994—），男，遼寧沈陽人，在讀本科生，主要研究方向為通信工程。