PLC控制系統(tǒng)在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用分析

付顯英

中海石油（中國(guó)）有限公司番禺作業(yè)公司，廣東深圳 518000

摘 要 當(dāng)前經(jīng)濟(jì)開(kāi)始朝著多樣化的方向發(fā)展，尤其是機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，越來(lái)越需要更高的技術(shù)和控制系統(tǒng)來(lái)維護(hù)和支持。在這個(gè)大環(huán)境下，為了實(shí)現(xiàn)化工自動(dòng)化，必須強(qiáng)化技術(shù)控制系統(tǒng)，嚴(yán)格管理和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各種技術(shù)參數(shù)，保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，以更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞 PLC控制系統(tǒng)；自動(dòng)化；化工

中圖分類(lèi)號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）13-0058-01

1 PLC控制系統(tǒng)的概述

PLC控制系統(tǒng)是由5個(gè)部分組成的，有編程器、中央處理器、存儲(chǔ)器、工作方式以及輸入輸出模塊。在系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需要各部分相互的配合、協(xié)調(diào)，才能更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，不僅能夠有效提高機(jī)械自動(dòng)化的效率，而且還能保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在化工系統(tǒng)的要求下，PLC控制系統(tǒng)十分符合并且適應(yīng)化工自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)。例如在硫酸的制取中，需要嚴(yán)格控制硫酸的溫度以及棉綸化纖生產(chǎn)過(guò)程中車(chē)間的各種工序，特別是硫酸的制取，一不小心就會(huì)發(fā)生硫酸的濺灑從而引發(fā)腐蝕現(xiàn)象，或者造成機(jī)器等的損壞等，影響機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 PLC控制系統(tǒng)的功能和原理

PLC控制系統(tǒng)的功能主要有兩部分，包括數(shù)據(jù)的采集和實(shí)現(xiàn)化工自動(dòng)化的過(guò)程中對(duì)工藝流程的控制以及反應(yīng)順序等。數(shù)據(jù)的采集是指在化工自動(dòng)化過(guò)程中對(duì)各部分化學(xué)元素的數(shù)據(jù)采集，并且能夠以曲線(xiàn)的形式來(lái)體現(xiàn)各部分化學(xué)物質(zhì)的物理狀況，有助于了解主要物質(zhì)反應(yīng)過(guò)程中所發(fā)生的一些物理變化，并將借助計(jì)算機(jī)處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)還能根據(jù)部分化學(xué)物質(zhì)的物理性質(zhì)參數(shù)，實(shí)時(shí)掌握反過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，還能將一些故障問(wèn)題展現(xiàn)在電腦控制的屏幕上，有助于工作人員及時(shí)處理出現(xiàn)的故障問(wèn)題，減少企業(yè)的損失，提高了生產(chǎn)的安全性。

第二個(gè)功能是在化工自動(dòng)化過(guò)程中對(duì)工藝流程的掌控以及各部分的反應(yīng)順序。只有嚴(yán)格控制在加工過(guò)程中的反應(yīng)次序和工藝流程，才能更好地實(shí)現(xiàn)化工機(jī)械的自動(dòng)化?；瘜W(xué)的反應(yīng)要求是嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的態(tài)度，化學(xué)的反應(yīng)更是要熟悉某個(gè)反應(yīng)過(guò)程中的相應(yīng)步驟以及產(chǎn)生的副效應(yīng)。若是稍有不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，不僅不能完成化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，還有可能給自己帶來(lái)危險(xiǎn)?；し磻?yīng)的過(guò)程是自帶副作用的，包括對(duì)人體的一些輻射和傷害等，實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)可以及時(shí)掌握和控制相關(guān)參數(shù)，并將其控制在一定范圍之內(nèi)，防止發(fā)生危險(xiǎn)。PLC的控制系統(tǒng)有幾個(gè)組成部分，控制反應(yīng)次序的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)的有效控制，在無(wú)人的監(jiān)督下，實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化生產(chǎn)。PLC的邏輯控制，正是體現(xiàn)了在化工自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。

PLC的工作原理其實(shí)是在輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新的3個(gè)運(yùn)行階段中的控制。在人工手動(dòng)和自動(dòng)的控制下，首先是要對(duì)不同性質(zhì)要求的工藝流程過(guò)程的掌握，并且能在一定技術(shù)層面內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。PLC的組成中還有一部分是編程器，可以在控制系統(tǒng)中編寫(xiě)各種不同的程序，在化工自動(dòng)化的過(guò)程中根據(jù)工藝流程的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)二次控制，能夠有效地控制生產(chǎn)過(guò)程中的次序，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展，有效地提高了我國(guó)化工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展水平，在實(shí)際的應(yīng)用中，提高了各生產(chǎn)的實(shí)際工作效率，同時(shí)也提升了機(jī)械設(shè)備的使用效率。

3 PLC系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的意義

PLC獨(dú)特的工作原理和設(shè)計(jì)程序決定了PLC系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上的突出特點(diǎn)，編程設(shè)計(jì)工序具有多樣化的特點(diǎn)，并不是一成不變地按著技術(shù)人員的設(shè)計(jì)在走，這主要是由于一些設(shè)備陳舊落后，跟不上PLC控制系統(tǒng)的基本要求。在實(shí)際的控制過(guò)程中，如同計(jì)算機(jī)的編程模式一樣，在計(jì)算機(jī)提供允許的條件下，敲出一行行的代碼，設(shè)計(jì)出不同類(lèi)別的程序，每一段代碼還有相對(duì)應(yīng)的步驟和程序來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)完全的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化。PLC的編程設(shè)計(jì)過(guò)程與計(jì)算機(jī)軟件編程的模式是類(lèi)似的，需要把工藝流程按照代碼的形式輸入系統(tǒng)，再分別編寫(xiě)出各種對(duì)應(yīng)情況時(shí)的解決措施，在化工自動(dòng)化的發(fā)展上能充分體現(xiàn)出更高技術(shù)的應(yīng)用效果。在化工的生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地會(huì)有一些化學(xué)物質(zhì)或是其他一些氣體以及多種物質(zhì)的相互融合、反應(yīng)，造成對(duì)化工工作人員有不同程度的身體上的影響，這是在化工生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的傷害。相應(yīng)的，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化，首先在企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展上大大提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率，在產(chǎn)量和質(zhì)量上都能展現(xiàn)出一個(gè)企業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)水平。另一方面，從化工生產(chǎn)的本身性質(zhì)來(lái)講，化學(xué)物質(zhì)對(duì)于員工身體的傷害都是可以隨著常年累月的一線(xiàn)化工工作而逐漸增加的，所以實(shí)現(xiàn)化工的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)也減少工人在實(shí)際操作過(guò)程中接觸到各類(lèi)有毒或者是有刺激性的化學(xué)物質(zhì)，減少對(duì)人體的傷害，同時(shí)還能保證化工產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 PLC控制系統(tǒng)的軟件應(yīng)用和軟件設(shè)計(jì)

在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，各部分的設(shè)計(jì)并非是一成不變的，而是要根據(jù)不同的生產(chǎn)過(guò)程和工藝技術(shù)的復(fù)雜程度來(lái)設(shè)計(jì)，可以分為基本程序的設(shè)計(jì)和模塊化的程序設(shè)計(jì)?；境绦蛑饕褪强刂圃趯?shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，借助自動(dòng)化來(lái)完成簡(jiǎn)單的工藝過(guò)程，還可以作為組合模塊程序一起控制PLC的復(fù)雜程序。PLC的各項(xiàng)程序都是獨(dú)立且具有專(zhuān)門(mén)的編寫(xiě)語(yǔ)言，比如在模塊程序的編寫(xiě)過(guò)程中，將一個(gè)主任務(wù)分成多個(gè)子任務(wù)來(lái)完成，同時(shí)進(jìn)行獨(dú)立的編寫(xiě)和調(diào)試，在兩個(gè)模塊的對(duì)比調(diào)試中，可以采用二分頻的模式，正反對(duì)比后將它們封存成一個(gè)模塊反復(fù)調(diào)試，在不斷的重復(fù)試驗(yàn)中，不僅可以減少編程工作人員的工作量，同時(shí)還減少了大量機(jī)械設(shè)備的內(nèi)存，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。我國(guó)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中都是不斷改進(jìn)的，在和模型的數(shù)據(jù)交換過(guò)程中，要充分磨合不同模型之間的差距以及沖突，在實(shí)現(xiàn)融合的時(shí)候還要進(jìn)行多次調(diào)試和實(shí)驗(yàn)才能應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中去。雖然截取的各種不同模型在生產(chǎn)控制技術(shù)上都有先進(jìn)的自動(dòng)化控制水平，但是多項(xiàng)融合一起的模型難免缺乏總的規(guī)劃和實(shí)際的設(shè)計(jì)流程模式，需要針對(duì)化工企業(yè)不同的工藝流程的特性來(lái)設(shè)計(jì)和磨合，最終實(shí)現(xiàn)PLC控制在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的提升，有效地促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平的提高。PLC控制系統(tǒng)的軟件應(yīng)用和設(shè)計(jì)之路還需要不斷的探究和改進(jìn)，才能達(dá)到更高水平的化工自動(dòng)化生產(chǎn)水平，發(fā)展我國(guó)的化工生產(chǎn)行業(yè)。

5 結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的提高，我國(guó)的化工自動(dòng)化生產(chǎn)要想實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，要充分利用發(fā)展過(guò)程中所遇到的最新技術(shù)，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更新。PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能大大增加機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的效率，還能幫助企業(yè)擴(kuò)大規(guī)模，控制和管理更大的化工生產(chǎn)系統(tǒng)，也完善了PLC控制系統(tǒng)的使用方法和設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1]周洪池.PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)初探[J].決策與信息（下旬刊），2016（12）：195.

[2]韓峰.芻議如何提升PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（4）：96.

[3]史佳楊.淺析PLC可編程控制器及其在工業(yè)上的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（5）：195-196.