PLC 技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

李 鋼

（中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓 644000）

0 引言

從實(shí)際化工生產(chǎn)裝置電氣設(shè)計(jì)工作執(zhí)行時(shí)能夠看出，電氣設(shè)備邏輯關(guān)系比較復(fù)雜。因此，在自動(dòng)化電氣控制中，人們需要開展有效加工和管理，只有這樣，才能確保積極開展相關(guān)工作。在傳統(tǒng)電機(jī)應(yīng)用過程中，主要借助于繼電器對線路進(jìn)行控制，強(qiáng)化其運(yùn)作的可靠性。從中也可以看出，控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度的高低，與線路控制難易程度存在直接關(guān)系。

1 PLC 技術(shù)概述

1.1 PLC 的特點(diǎn)

（1）PLC 技術(shù)具備較高的性價(jià)比。在實(shí)際PLC 中，為盡可能滿足用戶應(yīng)用需求，能夠應(yīng)用的編程元件有很多，控制功能也較為齊全。人們也可以借助通信聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)置相應(yīng)的集中式管理手段。但從這種管理過程中能夠看出，實(shí)際控制方式主要以分散式為主。

（2）抗干擾性能較強(qiáng)。人們應(yīng)用PLC 技術(shù)，需要借助其中一些硬件即可，合理解決接觸不良、觸電等問題，降低故障概率。更為重要的是，PLC 技術(shù)能夠借助于有效的抗干擾形式，使得系統(tǒng)自身具備較強(qiáng)的抗干擾特性。

（3）PLC 技術(shù)在實(shí)施過程中能夠體現(xiàn)出簡單、便捷的特點(diǎn)。PLC 技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要組成部分，實(shí)際編程過程也十分簡單，開發(fā)時(shí)間也較短。同時(shí)使用十分方便，無論怎樣進(jìn)行安裝和調(diào)試，操作難度系數(shù)也會(huì)進(jìn)一步下降，還可以在線修改程序。

（4）完善硬件設(shè)備。從現(xiàn)階段PLC 應(yīng)用過程來看，實(shí)際硬件設(shè)備完善程度較高，這也是PLC 技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵所在。

1.2 PLC 控制原理

根據(jù)PLC 控制原理，實(shí)際控制過程主要涉及以下3 個(gè)階段。

（1）輸入采樣階段。在該階段，PLC 控制系統(tǒng)主要是借助于掃描形式獲得具體數(shù)據(jù)，之后將其存入到具體單元，再進(jìn)行相關(guān)處理操作，并將其轉(zhuǎn)入到用戶程序，完成整個(gè)輸出操作。

（2）用戶程序執(zhí)行階段。當(dāng)輸出操作完成后，PLC 控制系統(tǒng)也會(huì)遵循從左到右為后續(xù)工作的開展創(chuàng)造有利條件。

（3）輸出刷新階段。該階段中可以先由CPU 處理器發(fā)出指令，參照I/O 映像區(qū)數(shù)據(jù)和具體狀態(tài)，應(yīng)用封鎖電路的手段，展示出外設(shè)驅(qū)動(dòng)作用，最終做到電氣系統(tǒng)的有效控制（圖1）。

圖1 PLC 控制原理

2 化工廠用電設(shè)備控制分析

總的來說，自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置中主要的控制對象為電機(jī)，其控制特點(diǎn)主要涉及兩方面內(nèi)容，即主電路和控制電路。其中，主電路主要指斷路器和接觸器，以及相關(guān)電器元件。主電路也能作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，除此之外，工作人員也能根據(jù)具體要求，進(jìn)行電機(jī)啟停和正反轉(zhuǎn)。另外，控制電路主要是將接觸器和繼電器組合在一起，在各電器件組合過程中，操作環(huán)節(jié)和斷觸點(diǎn)組合可以形成新的控制邏輯，確保最終工藝流程處于合理狀態(tài)。

3 PLC 技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

3.1 PLC 控制系統(tǒng)配置

將化工裝置電氣自動(dòng)化控制融入PLC 技術(shù)，工作人員首先要提升對控制系統(tǒng)配置情況的關(guān)注度，建立更加理想的自動(dòng)化控制性能。此外，還要與化工裝置自動(dòng)化控制需求結(jié)合在一起。總體來說，在PLC 控制系統(tǒng)配置過程中應(yīng)把握好以下內(nèi)容。

（1）電源模板應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，確保電源和電壓能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)控制，盡可能避免電源故障。

（2）中央處理單元設(shè)計(jì)是整個(gè)PLC 控制系統(tǒng)的核心，需要呈現(xiàn)出更強(qiáng)的運(yùn)算和控制協(xié)調(diào)作用，確保PLC 處于有效運(yùn)行狀態(tài)。

（3）整個(gè)PLC 控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要重點(diǎn)圍繞輸入和輸出接口的合理設(shè)置。使得相應(yīng)接口能夠呈現(xiàn)出更強(qiáng)穩(wěn)定性，尤其在一些實(shí)時(shí)變化信息中，能夠呈現(xiàn)出理想的采集和輸出效果。對于PLC 控制系統(tǒng)底板和接口模板，同樣需要進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，使得整個(gè)系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 PLC 技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用

在整個(gè)化工裝置自動(dòng)化控制工作執(zhí)行時(shí)，PLC 技術(shù)在開關(guān)量控制中的作用也顯得格外明顯，這也是現(xiàn)階段化工裝置運(yùn)行中比較重要的控制任務(wù)要求。相關(guān)工作人員需要全面分析實(shí)際開關(guān)量控制中的PLC 技術(shù)，實(shí)際作用要好于傳統(tǒng)控制模式。尤其對于繼電器設(shè)備應(yīng)用，可以應(yīng)用PLC 技術(shù)替代，縮短控制間隔，使得化工裝置自動(dòng)化控制變得更加可靠。另外，在整個(gè)開關(guān)量控制中應(yīng)用PLC 技術(shù)，同樣需要具備可靠性特點(diǎn)，降低出現(xiàn)問題的概率。根據(jù)實(shí)際信息進(jìn)行探討，將開關(guān)量控制在合理狀態(tài)，提升反應(yīng)準(zhǔn)確度。

3.3 故障分析與處理

在化工裝置自動(dòng)化控制應(yīng)用PLC 技術(shù)，需要注重常見故障問題考量，避免故障影響后續(xù)化工裝置穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)階段，化工裝置生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境不是十分理想，自身運(yùn)行比較復(fù)雜，容易引發(fā)更加嚴(yán)重的系統(tǒng)故障問題。更重要的是，電源系統(tǒng)方面出現(xiàn)的故障問題同樣會(huì)引發(fā)嚴(yán)重后果。因此，PLC 控制系統(tǒng)維護(hù)人員除了全面把控各種常見故障內(nèi)容之外，做好外界環(huán)境影響因素的全面分析。只有這樣才能更好呈現(xiàn)出PLC 技術(shù)運(yùn)行效果。具體PLC 故障發(fā)生時(shí)間和頻率如圖2 所示，從圖2 中能夠了解到，偶發(fā)故障發(fā)生概率較高，相關(guān)工作人員需要對其提高關(guān)注度。

3.4 控制模擬量

從化工裝置電氣自動(dòng)化控制角度來說，要想有效預(yù)測各項(xiàng)問題十分困難。因此，在化工生產(chǎn)中，由于化工裝置運(yùn)行容易受到各種因素影響，要想使各化工裝置保持高效運(yùn)行狀態(tài)，需要采取相關(guān)措施。應(yīng)用PLC 技術(shù)便是其中之一，能夠幫助人們?nèi)娣揽匮b置運(yùn)行過程中的各種問題，并對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬，確定出容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。借助于數(shù)字化和模擬量轉(zhuǎn)化，確?？刂菩实玫饺嫣嵘８匾氖?，PLC 技術(shù)在控制開關(guān)上能夠展示出很多優(yōu)勢。相比傳統(tǒng)控制技術(shù)，該類控制更加高效，這也是對裝置中開關(guān)進(jìn)行統(tǒng)一控制的主要過程。

3.5 化工工藝生產(chǎn)

從化工領(lǐng)域?qū)嶋H發(fā)展過程中能夠看出，化工工藝具備很強(qiáng)的危險(xiǎn)性和特殊性。例如，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可能會(huì)出現(xiàn)高溫高壓情況或者存在易燃易爆隱患，通過有效應(yīng)用PLC 技術(shù)，能夠穩(wěn)步提升生產(chǎn)裝置自動(dòng)化控制水平，這對于化工企業(yè)的發(fā)展具有積極意義，不僅能夠確?；どa(chǎn)安全性，還能讓生產(chǎn)質(zhì)量得到合理維護(hù)。縱觀整個(gè)PLC 技術(shù)的應(yīng)用，人們可以將PLC 技術(shù)和相關(guān)智能儀表結(jié)合在一起，科學(xué)選擇適用性較強(qiáng)的設(shè)備元件，這也是對相關(guān)信息進(jìn)行準(zhǔn)確檢測的最佳過程。真正做到有效控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)。例如，在實(shí)際化工生產(chǎn)過程中，企業(yè)要注重對PLC 技術(shù)的應(yīng)用，確保工作環(huán)境和安全得到有效改善，避免出現(xiàn)電源和電磁干擾問題。

4 結(jié)論

在化工裝置電氣自動(dòng)化控制引入PLC 技術(shù)，能夠確?；ぱb置自動(dòng)化控制水平得到穩(wěn)步提升，使得整個(gè)化工生產(chǎn)具有更高的安全性，讓生產(chǎn)效率得到充分保障。因此，各化工企業(yè)要意識到PLC 技術(shù)對自身發(fā)展的重要性，做好PLC 技術(shù)的深入性研究，為化工企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)造有利條件。