分析PLC技術在化工裝置電氣自動化控制

王小輝+徐明

摘 要：伴隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，帶動化工產(chǎn)業(yè)隨之騰飛。在現(xiàn)階段，化工與人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活息息相關?；诖?，文章圍繞PLC技術在化工裝置電器自動化控制中的應用這一內(nèi)容，從PLC技術概念、特點、控制原理入手，探討PLC技術在化工裝置電氣自動化控制中的應用，以期實現(xiàn)提升化工裝置電氣自動化水平提供些許參考和借鑒。

關鍵詞：PLC技術；化工裝置；電氣自動化

傳統(tǒng)的化工裝置電氣自動化控制系統(tǒng)由于設備、技術等諸多因素的限制，使其在實際運行過程中存在較多的缺陷，繼而影響和阻礙了我國化工行業(yè)的發(fā)展。近些年，隨著化工產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，原先存在的各種設備和技術缺陷不斷被攻克，使得電氣自動化控制水平不斷提升。尤其是PLC技術的產(chǎn)生及其在電氣自動化控制中的應用推廣，更是有效解決了傳統(tǒng)電氣自動化控制存在的諸多難題，如短路控制難題，既節(jié)約了人力物力，又推動我國化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

一、概述

（一）PLC技術概念

PLC技術，可簡單描述為“可編輯邏輯控制器技術”。該技術是現(xiàn)代計算機技術的重要組成內(nèi)容之一，旨在為更好地優(yōu)化工業(yè)控制水平，因而其也可稱為工業(yè)控制中的“控制器”。

（二）PLC技術的特點

與傳統(tǒng)電氣自動化控制技術相比，PLC技術主要具有以下幾方面優(yōu)勢：一是性價比高，能應用的編程元件較多，可實現(xiàn)的控制功能較為齊全，因而可最大限度地滿足用戶應用需求。同時，該項技術的應用還可以與通信聯(lián)網(wǎng)技術有機結合，進而采取集中控制的方法進行統(tǒng)一控制管理；二是抗干擾性強，只需借助部分硬件元件，即可解決觸電、接觸不良等問題，因而使用PLC技術可有效降低化工裝置故障發(fā)生的概率；三是操作應用簡單，可通過編寫編程語言來進行操作控制，且編程內(nèi)容也較為簡單、開發(fā)耗時較短，且在安裝和調(diào)試時，操作也較為便捷，同時還能實現(xiàn)在線進行程序修改；四是硬件設備比較完善。

（三）PLC技術的控制原理

結合PLC技術實際控制應用可將其控制原理簡要分為三個階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。

第一個階段——輸入采樣：PLC系統(tǒng)通過掃描的方式，獲取有效數(shù)據(jù)信息，并將其存入對應的單元中，再經(jīng)有效處理后進入用戶程序當中，再進行輸出操作；

第二階段——用戶程序執(zhí)行：當輸出操作完成后，PLC控制系統(tǒng)則會按照由左及右、從上至下的順序，依次掃描用戶程序，并進行運算。同時通過不斷刷新邏輯線圈狀態(tài)來判斷用戶程序操作指令是否被執(zhí)行；

第三階段——輸出刷新：該階段，首先由計算機的CPU處理器發(fā)出操作指令，參照I/O映像區(qū)的數(shù)據(jù)、狀態(tài)，利用封鎖電路的方式，來驅動關聯(lián)外部設備，從而實現(xiàn)對有關電氣系統(tǒng)的控制。

二、化工裝置電氣自動化控制分析

（一）化工裝置的特點

化工裝置具有復雜性、危險性大的特點，設備種類繁多，操作復雜，且一旦處理不當則容易引發(fā)大的安全事故。同時化工裝置對操作人員的靈活性和應激反應能力也具有較高的要求，確保其能夠快速反應、迅速操作。

（二）電動機控制地點和連鎖關系

在化工生產(chǎn)過程中，電動機控制為多點多機連鎖控制，控制方式包括就地控制與集中控制兩種。在就地控制系統(tǒng)中，工作人員需依據(jù)生產(chǎn)程序及相關規(guī)定遙控電動機，遙控方式也分為連鎖與非連鎖兩種，其中連鎖控制則需要通過人工控制實現(xiàn)，因而存在工作量大的缺陷。在集中控制系統(tǒng)中，則只需要求工作人員在控制室根據(jù)信號對控制臺按鈕與設備進行遙控，遙控方式也分為連鎖與非連鎖，其中連鎖控制方式則可進一步設置成為自動化程度更高的控制系統(tǒng)。

三、化工裝置中PLC的系統(tǒng)配置及工作原理分析

（一）化工裝置中PLC的系統(tǒng)配置

化工裝置中PLC的系統(tǒng)配置主要可分為硬件和軟件兩個部分構成。其中，硬件系統(tǒng)包括CPU處理器、存儲器、編程器、I/O口、電源、通信接口、總線以及擴展設備。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件與用戶軟件兩類。在化工裝置電氣自動化控制中PLC技術的應用，則主要指的是硬件系統(tǒng)方面的應用，其中主要包括主電路、PLC主機、控制電路、編程器及隔離變壓器等，且實現(xiàn)控制目的主要是通過PLC主機硬件元件實現(xiàn)的?；ぱb置中一套完整的PLC系統(tǒng)構成要件，首先通過電源模板接通內(nèi)部電壓，再經(jīng)過I/O口進行功率、電壓、溫度等物理量控制，再由操作人員通過PLC主機進行操作控制，并用接口模板對接機架，最終運用底板固定所有模板機械完成PLC系統(tǒng)配置。

（二）工作原理

化工裝置中PLC控制系統(tǒng)的工作原理為：操作人員通過有效對接控制元件與模塊，并輸入設定的模擬信號，通過存儲器將指令傳輸至執(zhí)行元件，進而完成對化工裝置中電動機開車、停車指令控制，同時結合電動機整套的連鎖控制，最終實現(xiàn)對化工裝置電氣設備的控制。

當然，在現(xiàn)階段化工裝置電動機控制線路設計中，仍然較常采用傳統(tǒng)控制方式，且傳統(tǒng)的繼電器控制方式也在不斷優(yōu)化。但隨著電氣自動化控制技術的不斷發(fā)展，在一些生產(chǎn)工藝、流程復雜的化工生產(chǎn)過程中，時常需要應用到邏輯關系復雜的電動機連鎖控制系統(tǒng)才能實現(xiàn)，在此過程中則必不可少地需應用到PLC技術。為此，需進一步重視和優(yōu)化PLC技術，使其在化工裝置電氣自動化控制中的應用更加簡單、便捷，應用前景更加廣闊。

參考文獻：

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[2]張嘉谷，化工裝置電氣自動化控制中PLC技術的應用[J].科技信息，2012（24）：443-444.endprint