化工生產(chǎn)自動化中PLC技術的應用研究

楊啟濤 田曉妍 陳世嘉 山東凱樂化工有限公司 山東棗莊 277011

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化工生產(chǎn)自動化中PLC技術的應用研究

楊啟濤 田曉妍 陳世嘉 山東凱樂化工有限公司 山東棗莊 277011

【文章摘要】

PLC技術是非常重要的一種電子系統(tǒng)，在石油化工、鋼鐵加工、數(shù)控機床、汽車制造等各領域都得到了廣泛應用，它是非常便捷而又高效的應用價值較高的工具，而在化工行業(yè)的生產(chǎn)自動化中應用PLC技術，極有利于提高了化工行業(yè)的生產(chǎn)效率，推動化工生產(chǎn)自動化的發(fā)展。本文從PLC技術在化工生產(chǎn)自動化中的應用現(xiàn)狀出發(fā)，對自動化的控制系統(tǒng)方案進行了一些研究，以期給化工行業(yè)提供參考。

【關鍵詞】

化工生產(chǎn)；自動化；PLC技術

引言

隨著化工行業(yè)現(xiàn)代化程度不斷提高，自動化控制已經(jīng)開始廣泛應用于化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，比如流量、溫度及壓力的相關控制和設定環(huán)節(jié)，以及電磁閥開閉和產(chǎn)品計數(shù)等一些環(huán)節(jié)。PLC技術不斷應用于化工生產(chǎn)自動化中，有利于化工生產(chǎn)實現(xiàn)自動化控制。結合PLC技術的主要工作原理，對其進行優(yōu)化并持續(xù)改進，使之能在化工生產(chǎn)的自動化進程中發(fā)揮更有力的效用，滿足社會需求。

1　PLC技術在化工生產(chǎn)自動化中的應用現(xiàn)狀

在目前，PLC技術在化工業(yè)的生產(chǎn)活動中應用得越來越廣泛，并成為化工生產(chǎn)中實現(xiàn)自動化控制的非常重要的一種手段。LC作為一種匯編控制裝置非常重要，其應用前景極為廣泛，發(fā)展?jié)摿^大。化工生產(chǎn)的危險程度較高，而生產(chǎn)量又比較大，對每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著不少較高的要求，在化工生產(chǎn)中建立自動化控制系統(tǒng)一定要使液位、溫度、流量以及壓力保持穩(wěn)定，而在其中應用PLC技術，可以有效滿足化工行業(yè)生產(chǎn)活動中相對比較嚴苛的要求。

2　自動化的控制系統(tǒng)方案研究

2.1方案選擇

必須針對化工企業(yè)生產(chǎn)活動中自動化水平的具體操作情況，以選擇出相對較為適用的PLC系統(tǒng)進行自動化控制，并充分結合該企業(yè)在投入相關的自動化控制系統(tǒng)后能夠獲得什么樣的經(jīng)濟效用，并對PLC系統(tǒng)中的自動化控制主要工作原理進行結合，從而研究出系統(tǒng)的輸入輸出控制點數(shù)是多少。

2.2PLC系統(tǒng)的主要構成

在PLC系統(tǒng)中實現(xiàn)自動化控制可以通過輸出線圈進行斷電或通電操作，從而實現(xiàn)對主要控制點的各種相應動作，PLC系統(tǒng)充分利用了所謂循環(huán)掃描的一種方式，即通過系統(tǒng)程序來實時掃描輸出線圈，如果在掃描中發(fā)現(xiàn)輸出線圈出現(xiàn)了斷電或者通電現(xiàn)象時，線圈上的相關觸點控制設備就會做出一些動作。PLC系統(tǒng)中的循環(huán)掃描主要經(jīng)歷了信號的傳送及出入、對線圈狀態(tài)進行分析以及對程度命令進行執(zhí)行這三個階段。在PLC系統(tǒng)中，現(xiàn)場的輸入和輸出儀表為傳感器。

2.2.1人機接口模塊

所謂的人機接口模塊能夠實現(xiàn)PLC系統(tǒng)及其操作人員可以順利進行互動。操作人員可以通過這種人機接口模塊，實時地對PLC系統(tǒng)中的每一個模塊、每一臺工藝、工業(yè)設備的所有相關參數(shù)具體狀態(tài)進行有效的監(jiān)測。

2.2.2輸入模塊

輸入模塊的功能中最主要的是通過輸入傳感器來獲取到系統(tǒng)中的很多信息，比如線圈上的相關觸點、熱電偶、熱電阻、系統(tǒng)電壓以及電流等各種信號，并將這些信號成功地轉換成PLC系統(tǒng)內的工作信號，以供系統(tǒng)自動進行相關的傳輸、比較以及運算等活動，PLC系統(tǒng)可以充分地結合輸入模塊中不同類型的傳感器，從而選擇多種多樣的輸入信號。

2.2.3輸出模塊

PLC系統(tǒng)中的相關輸出模塊能夠把經(jīng)過系統(tǒng)的比較和運算等處理程序之后得到的結果成功轉化成指揮系統(tǒng)的執(zhí)行設備進行正確運行的相關信號和指令，它是在化工生產(chǎn)工藝的實施過程中起到驅動作用的現(xiàn)場執(zhí)行器，能夠確保系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制。

2.2.4控制模塊（即CPU模塊）

PLC系統(tǒng)進行自動化控制工作的核心模塊就是CPU模塊，該模塊根據(jù)系統(tǒng)中所特定的相關程序，通過算數(shù)對輸入模塊中傳來的信息和數(shù)據(jù)等內容進行運算和邏輯判斷來做出相應處理，并把處理之后所得到的信息數(shù)據(jù)發(fā)送給輸出模塊?；て髽I(yè)可以從其自動化控制系統(tǒng)所能支持的相關功能、運算速度以及通訊能力等多方面的要求，來選擇CPU的具體型號。

2.3選擇PLC

結合相關化工產(chǎn)品在實際生產(chǎn)中的工藝要求，來要選擇出更為適用的的PLC型號，對生產(chǎn)工藝中所產(chǎn)生的模擬及數(shù)字輸入的相關輸入輸出量進行精確統(tǒng)計，并以所得到的統(tǒng)計結果作為基礎，增加五分之一到四分之一的余量來確定PLC系統(tǒng)的I/O控制總點數(shù)。相關PLC系統(tǒng)進行自動化控制的存儲器能夠把用戶在生產(chǎn)中所使用的相關數(shù)據(jù)及程序實時進行存儲，這種存儲器主要分為外插式及內置式這兩種基本類型。

3　結語

在化工企業(yè)的自動化生產(chǎn)活動中應用PLC技術，要根據(jù)實際生產(chǎn)中系統(tǒng)所提出的需求以及PLC進行自動化控制的主要結構特征，不斷地實現(xiàn)技術的探索和創(chuàng)新，從而充分提高系統(tǒng)的抗干擾性能，使其變得更加可靠和穩(wěn)定，進而推動PLC技術獲得更為廣泛的應用，促進社會生產(chǎn)力的進步。

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【作者簡介】

楊啟濤，男，山東棗莊人，1982.10出生，學歷：本科，職稱：工程師，研究方向：自動化、電子信息工程。