PLC在燃氣站自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

張玉斌

摘 要：本文基于供氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和基本工作原理出發(fā)，探討PLC在燃氣站自動控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用情況，以保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運行，促進PLC的實際應(yīng)用價值得到最大程度的發(fā)揮，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：PLC；燃氣站；自動控制系統(tǒng)；應(yīng)用

燃氣站內(nèi)普遍存在自動控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定性不足的問題，使得供氣性能受到嚴重影響，甚至工藝條件的不足，導(dǎo)致燃氣站的燃氣燃燒后產(chǎn)生大氣環(huán)境污染物，嚴重影響環(huán)境保護整體效果，對于整個社會生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展都是極為不利的。此種情況下，加大力度探討PLC在燃氣站自動控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用情況，具有一定現(xiàn)實意義。

1 燃氣站自動供氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理

燃氣站自動控制系統(tǒng)中，供氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成情況如圖1所示。其中，氣化罐和混合罐是比較核心的組成部分，燃氣站供氣系統(tǒng)以輕烴油位主要原料，在一定流程下將其與空氣混合，加以處理后進入用戶網(wǎng)絡(luò)。氣化罐是輕烴油自油罐出來后的首要環(huán)節(jié)，與空氣罐的空氣加以有效混合后，進入混合罐，最后經(jīng)過緩沖罐，方可滿足用戶網(wǎng)絡(luò)對于原料輕烴油的實際要求。

在燃氣站自動控制系統(tǒng)中，混合罐捏輕烴燃氣壓力的控制以及濃度的掌握，對系統(tǒng)各項環(huán)節(jié)操作的規(guī)范性都有著嚴格的要求，重點考慮要素包括氣化罐輕烴油的進油量、空氣進氣量、氣化罐內(nèi)燃氣壓力、原料油液位等，進一步對混合罐氣體量進行控制，保證空氣罐到混合罐的空氣量適宜，從而控制輕烴燃氣的壓力與濃度，全面提高用戶端燃氣濃度的適宜性和燃氣壓力的穩(wěn)定性，從整體上保證供氣系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，更好的提高燃氣用戶的整體滿意度。

2 PLC在燃氣站自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC是可編程邏輯控制器，在內(nèi)部存儲程序中能夠開展邏輯運算和順序控制，準(zhǔn)確面對用戶指令，基于現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)對不同類型的機械或生產(chǎn)過程加以科學(xué)化控制。PLC主要由電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊和通信模塊所組成，在燃氣站自動控制系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用價值，能夠基于微機制造工藝維護系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。研究表明，PLC在輕烴燃氣站自動供氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠基于順序控制和回路調(diào)節(jié)，充分發(fā)揮邏輯判斷、定時、記憶等功能，保證燃氣站自動控制系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。

可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點。第一，使用方便，編程簡單。采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。第二，功能強，性能價格比高。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。第三，硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強。第四，可靠性高，抗干擾能力強。第五，系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少。第六，維修工作量小，維修方便。PLC在燃氣站自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要以可編程控制器作為主要單元來實現(xiàn)多種功能，結(jié)合燃氣站的具體情況，通過輸入、輸出等模塊的操作來保證自動控制系統(tǒng)的正常運行。

2.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作流程

在燃氣站自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC時，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作流程的具體情況如圖2所示。通過對圖2進行觀察與分析可知，該燃氣站自動控制系統(tǒng)主要以可編程控制器為運行中心，通過輸入輸出模塊的協(xié)調(diào)配合，促進系統(tǒng)核心與外部相關(guān)信息的有序傳遞和交流，為自動控制系統(tǒng)信息采集提供可靠的支持，保證自動控制系統(tǒng)外部設(shè)備指令執(zhí)行的準(zhǔn)確度和可靠性。

燃氣站自動控制系統(tǒng)中，通過對PLC的科學(xué)化應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集、傳遞以及設(shè)備指令執(zhí)行三者的協(xié)調(diào)進行，實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)各項資源的優(yōu)化利用，真正實現(xiàn)燃氣站供氣系統(tǒng)的自動化高效化控制，為燃氣站的安全運行打下良好的基礎(chǔ)。

其一，在模擬量輸入方面，該項因素直接關(guān)系著燃氣站供氣系統(tǒng)的線性變換情況，尤其是參數(shù)穩(wěn)定性，包括氣體壓力、燃氣濃度以及原料油液位等相關(guān)參數(shù)。在燃氣站自動控制系統(tǒng)中，PLC應(yīng)用狀態(tài)下此類參數(shù)的準(zhǔn)確度往往會對整個自動控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響。尤其是在傳感器的作用下，電流模擬信號得以形成，并傳送至A/D模塊通道，一旦PLC應(yīng)用不合理，勢必會影響模擬量的輸入狀態(tài)，因此在PLC實際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)積極規(guī)范操作流程。其二，在開關(guān)量輸入方面，PLC的應(yīng)用，主要是將氣體過壓、燃氣漏氣等相關(guān)信息傳送至控制單元，而開關(guān)量是此類故障信號傳遞的最主要方式，以確保在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間進行妥善處理，保證燃氣站自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。其三，在開關(guān)量輸出方面，開關(guān)量輸出主要指從控制單元傳遞給各外部設(shè)備執(zhí)行的指令信息，一般包括空壓機啟停、相應(yīng)電磁閥的啟停以及故障報警拉閘等信號。

2.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

該系統(tǒng)采用PLC實時測控軟件，以梯形圖邏輯進行控制。系統(tǒng)循環(huán)主程序模塊。該模塊式PLC啟動后第一個執(zhí)行的程序。程序由內(nèi)部初始化開始，隨后進行空氣壓力、燃氣壓力、燃氣濃度、原料油液位等參數(shù)的巡回檢測。檢測結(jié)果反饋給PLC和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)進行對比，然后根據(jù)對比的結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)啟停操作。如果實際參數(shù)大于允許范圍就會進行報警，同時進入故障服務(wù)程序。中文顯示子程序模塊。該程序的主要功能是設(shè)置各參數(shù)閥值和顯示信息。該程序的編制工作可以使用SIMATIC$7-200軟件的編程向?qū)硗瓿伞?/p>

2.3 系統(tǒng)測試精度和技術(shù)特點

（1）精度較高。燃氣濃度和氣體壓力的控制誤差不超過1.5%，原料油液位控制誤差不超過1.0%。（2）模塊化設(shè)計?？筛鶕?jù)氣站具體規(guī)模調(diào)整，適用性較為廣泛。（3）使用簡便，便于維護。（4）軟硬件抗干擾能力強，系統(tǒng)整體的運行可靠性較為突出。（5）基于PLC的通訊功能，可實行遠程通訊監(jiān)視和控制。

結(jié)束語

總而言之，PLC在燃氣站自動控制系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用價值，能夠結(jié)合系統(tǒng)實際運行需求實現(xiàn)系統(tǒng)自動運行，最大程度上保證了燃氣站自動控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，優(yōu)化燃氣站供氣質(zhì)量，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)系統(tǒng)資源的優(yōu)化利用，全面提高企業(yè)的綜合效益。

參考文獻

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