PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動化控制中的應(yīng)用探析

（天能化工有限公司，石河子市，832000）楊李鵬

PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動化控制中的應(yīng)用探析

（天能化工有限公司，石河子市，832000）楊李鵬

近年來，化工裝置電氣自動化控制有了很大進展，PLC技術(shù)逐漸獲得廣泛應(yīng)用且日益優(yōu)化，在自動化控制方面有著重要作用。新形勢下，傳統(tǒng)自動化技術(shù)逐漸暴露出一系列的缺點，已經(jīng)無法滿足當前的新需要，而PLC技術(shù)表現(xiàn)出非常明顯的優(yōu)勢，同時可靠性與靈活性相對較高。首先闡明PLC技術(shù)概況，包括基本原理、主要的優(yōu)勢以及控制系統(tǒng)的配置，在此基礎(chǔ)上，闡述了化工裝置電氣自動化控制的特點，最后細致深入的研究了其應(yīng)用。

PLC技術(shù)；化工裝置；電氣自動化控制；應(yīng)用

當前，科技突飛猛進，電氣自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用日益完善，充分體現(xiàn)出該技術(shù)的作用。其克服了傳統(tǒng)自動化控制的不足，從而為有效開展控制工作創(chuàng)造了有利條件。首先，該技術(shù)的應(yīng)用在順序控制上明顯改善公司的工作效率，其次，將該項技術(shù)引入到開關(guān)量的控制上，使得一系列的難題得以解決。所以，該項技術(shù)的應(yīng)用為公司節(jié)省了大量的人力物力，促使其實現(xiàn)健康持續(xù)發(fā)展。在化工生產(chǎn)裝置的電氣設(shè)計中，往往面臨諸多用電設(shè)備邏輯關(guān)系繁瑣的工藝流程，需要引入自動化水平相對較高的電控系統(tǒng)進行生產(chǎn)與管理。而傳統(tǒng)電動機的線路控制主要是通過機械繼電器來進行，控制線路繁瑣狀況關(guān)系著控制系統(tǒng)的自動化水平，同時還關(guān)系著其可靠性。因此，科學應(yīng)用PLC技術(shù)，對進一步改善電控系統(tǒng)控制程度非常有幫助。本文研究了該項技術(shù)在化工裝置電氣自動化控制中的應(yīng)用，希望能夠為化工自動化控制水平的提高提供指導。

1 PLC技術(shù)概況

1.1 基本原理

采樣輸入。這屬于其控制機電系統(tǒng)的基本階段，并且對于最后控制質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用。該環(huán)節(jié)之中，PLC技術(shù)先完成對有用數(shù)據(jù)的收集，這利用掃描的方法來實現(xiàn)，接著將其保存至內(nèi)部系統(tǒng)里面。采樣輸入工作結(jié)束以后，信息則可以活動儲存。鑒于該環(huán)節(jié)所具有的特殊性，職工具體操作過程中必須高度重視，輸入完信息以后，則一般不會隨意對其修改。

執(zhí)行環(huán)節(jié)。收集完信息并將其輸入以后，PLC技術(shù)將按照上個環(huán)節(jié)的信息實施細致的計算。等到計算結(jié)束以后接著將結(jié)果自動刷新，同時將其保存至電腦內(nèi)部。此時職工一定要明確輸入采樣信息的大小與狀態(tài)，使其能夠保持一致性。如此，系統(tǒng)則可以得到有關(guān)指令，啟動相應(yīng)的控制活動。

刷新輸出。這屬于該項技術(shù)的最終流程，其中控制體系將信息輸出，然后對控制結(jié)果進行儲存，接著通過輸出電路實現(xiàn)對機電設(shè)備的有效管理。

1.2 PLC技術(shù)的主要優(yōu)點

自控體系具有相對較小的體積，非常方便進行連接與拆裝，因此，具有較廣泛的適用范圍。另一方面，其程序編輯模式為功能塊、語句表、梯形圖，所以，其操作方法相對簡單。另外，維護需求相對偏低、控制方法比較簡單，從而使其能夠與自動控制技術(shù)進行有機融合。

機電設(shè)備的控制基本上通過編程技術(shù)來進行，而邏輯工作的控制基本上通過內(nèi)存來實現(xiàn)，能夠充分確保控制工作的效率與質(zhì)量。要是PLC與輸出設(shè)備兩者相連，則可以有效控制機電設(shè)備。

在機電自動化控制中引入PLC技術(shù)，可以明顯降低控制體系的占用空間。根據(jù)連續(xù)操控的標準，通過1臺PLC設(shè)備就能夠勝任。

1.3 控制系統(tǒng)的配置

具體來說，主要涉及到下列幾點：首先，電源模板，這個部分負責控制內(nèi)部電壓與外接電源；其次，處理單元，這個部分負責對PLC進行控制，有運算功能；再次，輸入口、輸出口。自動化控制當中，通常面臨物理參數(shù)改變的情況，比如流量、溫度、電壓、功率等諸多方面。利用采集能夠把各個參數(shù)傳輸至PLC中，然后實習數(shù)據(jù)的接收與轉(zhuǎn)換；第四，接口模板，這個部分負責對機架進行接口；最后，底板，這個部分主要負責對模板機械進行固定，并且將全部模板連接。

2 化工裝置電氣自動化控制概況

2.1 化工裝置主要特征

其一，危險性，化工設(shè)備與管道里面具有毒害物質(zhì)，且易爆易燃，同時要進行各種操作，如果不能妥善處理則非常意義引發(fā)重大事故；其二，復雜性。主要是存在諸多種設(shè)備，性能、結(jié)果各不相同，施工任務(wù)量相對較大，平時有多重項目效益檢修，非常繁瑣。其三，要求操作者必須具備良好的反應(yīng)能力與靈活性，確保動作盡快進行。

2.2 電動機控制特點

該系統(tǒng)主要包括兩方面：主電路、控制電路。對于前者來說，其主要包括斷路器、接觸器、配套的電器元件。這屬于其中的驅(qū)動電路，對電路進行控制才能夠開關(guān)或?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)。對于后者來說，其主要包括繼電器與接觸器兩部分，元器件在組合中的操作，斷觸點彼此組合，于是構(gòu)成控制邏輯，最終發(fā)揮控制工藝流程的功能。

2.3 電動機控制地點與連鎖關(guān)系

生產(chǎn)的時候，電動機為連鎖控制，多點多機，這樣可以有效保護生產(chǎn)裝置，推動生產(chǎn)順利開展。生產(chǎn)過程中用到的電氣設(shè)備彼此存在著連鎖關(guān)系，例如邏輯與順序關(guān)系，循環(huán)因素等。控制方式主要包括兩種類型，分別是集中與就地控制。首先，前者規(guī)定工作者必須處于控制室中，利用電路常開節(jié)點信號來遙控控制臺上的按鈕與設(shè)備。該控制主要分為連鎖與非連鎖，連鎖電動機的控制電路可以設(shè)計為具有較高自動化水平的系統(tǒng)；其次，后者規(guī)定工作者按照生產(chǎn)程序與要求來遙控電動機，同樣包括連鎖和非連鎖。前者利用人工實現(xiàn)，存在的不足之處是涉及到相對較大的工作量。

3 電氣自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

作為生產(chǎn)量大的工業(yè)項目，化工生產(chǎn)具有毒害、易爆易燃的特點，為切實保證生產(chǎn)工作順利進行，引入PLC技術(shù)，能夠有效符合化工生產(chǎn)的要求。

3.1 技術(shù)應(yīng)用的主要目的

旨在以PLC為核心，和智能儀表進行有機結(jié)合，采用科學的傳感器與PLC等部件，實現(xiàn)控制系統(tǒng)功能，檢測信息，顯示狀態(tài)等。完成化工工藝的電氣自動控制與運行狀態(tài)的顯示與檢測等功能。

3.2 安裝要求與環(huán)境

安裝要求。防止炎癥的電磁、電源干擾，能夠選擇系統(tǒng)具有的污染屏蔽層變化的隔離變壓器來降低。防止和那些具有較大干擾能力的設(shè)備分布在同個房間中，PLC的輸入、輸出線路走線應(yīng)當分開，并且應(yīng)當與高壓線與動力線遠離。

安裝環(huán)境。濕度：必須處于85%以下；溫度：處于0～55℃范圍之內(nèi)?？諝猓悍乐古cH2S、HCl等具有較強腐蝕性的可燃氣體接觸。震動：與那些具有較強震感的振動源遠離。

3.3 應(yīng)用實例

概述。應(yīng)用PLC裝置進行生產(chǎn)的過程中，應(yīng)當按照實際生產(chǎn)流程通過就地與集中控制的方式來設(shè)置，生產(chǎn)裝置之中，電動機彼此間設(shè)定時序、邏輯、順序關(guān)系。

選型。其中操控主板主要由集成電路與微處理器組成，編輯器的接口模板功能的處理與替換主要通過微處理器實現(xiàn)，摒棄控制主板完成對RAM的存貯。

輸入與輸出工作?？刂葡到y(tǒng)主要包括斷路器、接觸器、熱繼電器等有關(guān)軟件，在設(shè)計線路過程中，應(yīng)當發(fā)揮PLC的優(yōu)點來科學合理的設(shè)計控制量，實現(xiàn)按照各種操作要求正確取舍開關(guān)。在開關(guān)量控制上的應(yīng)用：該項技術(shù)的實質(zhì)是將傳統(tǒng)的機械繼電器工作模式摒棄，把它轉(zhuǎn)變成虛擬繼電器。這樣虛擬繼電器具有非常小的反應(yīng)時間，能夠?qū)⑵浜雎浴１热?，在斷路器控制系統(tǒng)上，通過繼電器來完成，存在的不足之處是控制不及時、反應(yīng)比較緩慢。要是選擇PLC來加以控制，則能夠迅速實現(xiàn)短路控制，根本不需要反應(yīng)時間，非常迅速。所以，關(guān)于這方面的應(yīng)用，基本上體現(xiàn)在反應(yīng)迅速、可靠性高。

4 結(jié)束語

總之，在化工裝置的電氣自動化控制中引入PLC技術(shù)，既可以在很大程度上簡化了繼電器的邏輯，明顯提高其可靠性，還能夠進一步優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，使得生產(chǎn)成本明顯減少，職工可以及時將各種操作與檢修假設(shè)熟練，所以具有一系列的優(yōu)點。在今后，需要不斷創(chuàng)新該項技術(shù)，使其可以滿足不斷變化的工作環(huán)境的要求，從而使其應(yīng)用范圍更加廣泛。

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1008-0899（2016）08-0029-03