探析化工自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

焦永杰

【摘? ? 要】PLC控制系統(tǒng)有較強(qiáng)的工業(yè)生產(chǎn)與控制能力，在自動化生產(chǎn)的應(yīng)用中有明顯優(yōu)勢。因此，本文就關(guān)于化工自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用展開研究，深入分析該P(yáng)LC控制系統(tǒng)在化工自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用效果及該系統(tǒng)為了更好地應(yīng)用在其中應(yīng)該遵循的應(yīng)用思路。

【關(guān)鍵詞】自動化系統(tǒng)? 化工工業(yè)? PLC

中圖分類號：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.05.166

隨著我國科技的進(jìn)步與化工實(shí)業(yè)的發(fā)展，在針對化工生產(chǎn)現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展中，我國相關(guān)的研究與設(shè)計從未停止腳步。在現(xiàn)代化科技進(jìn)步的趨勢下，化工生產(chǎn)自動化有著更加廣闊的應(yīng)用前景，在當(dāng)下社會的發(fā)展中，化工自動系統(tǒng)的應(yīng)用及設(shè)計能夠給化工生產(chǎn)帶來更大的優(yōu)勢，是促進(jìn)化工生產(chǎn)改革與轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵推動力?，F(xiàn)階段化工自動化系統(tǒng)的應(yīng)用給我國的化工生產(chǎn)帶來了前所未有的發(fā)展與生產(chǎn)，在當(dāng)下化工生產(chǎn)中有著重要的作用?；ぷ詣踊到y(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用與設(shè)計除了需要以化工生產(chǎn)為基礎(chǔ)以外，還需要結(jié)合當(dāng)下的發(fā)展技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計與改革。我國的科學(xué)技術(shù)與自動化控制技術(shù)是不斷發(fā)展與創(chuàng)新的，所以，化工自動化系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)計，也需要不斷結(jié)合當(dāng)下的科技發(fā)展趨勢，通過可續(xù)的創(chuàng)新與發(fā)展，將化工自動化系統(tǒng)的應(yīng)用變得更加科學(xué)與合理。另外，在我國科技的發(fā)展中，PLC控制系統(tǒng)也有著快速的發(fā)展，其在諸多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都有著明顯的應(yīng)用趨勢，給相關(guān)行業(yè)及生產(chǎn)帶來了巨大的變革與改進(jìn)。

在新時期下，我國的工業(yè)化生產(chǎn)快速進(jìn)步，其中化工工業(yè)作為工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要組成部分，在我國工業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新的階段下，其發(fā)展方向與改革內(nèi)容也有著較為明顯的時代性。在當(dāng)今時代下，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)走向科技化、自動化，在這樣的趨勢下，作為工業(yè)生產(chǎn)中第一個主要部分的化工生產(chǎn)，其自動化與科技化的進(jìn)程與發(fā)展也越來越明顯。將化工生產(chǎn)自動化轉(zhuǎn)型，是不斷提高我國化工生產(chǎn)質(zhì)量及科學(xué)性的關(guān)鍵舉措。在當(dāng)下化工工業(yè)的生產(chǎn)中，利用自動化進(jìn)行生產(chǎn)，能夠有效地提高我國的化工產(chǎn)品生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，并且還能夠在一定程度上提高我國化工生產(chǎn)工作人員的身體安全性。但是，需要注意的是，在進(jìn)行化工自動化生產(chǎn)的過程中，結(jié)合科學(xué)的控制系統(tǒng)，才能夠確保自動化系統(tǒng)能夠在合理的運(yùn)行區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，確?；どa(chǎn)的科學(xué)性。因此，在現(xiàn)階段下將PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用在化工自動化系統(tǒng)中，能夠更好地促進(jìn)我國化工工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化與自動化，是科學(xué)提高我國化工生產(chǎn)的有效舉措。所以在實(shí)際生產(chǎn)中，我國的相關(guān)企業(yè)及單位在進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)在化工自動化生產(chǎn)的應(yīng)用實(shí)踐中，一定要科學(xué)地掌握應(yīng)用方式及方法，確保能夠明顯提高化工產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

一、化工自動化系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展

自動控制系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用主要依賴社會的發(fā)展及需要，特別是工業(yè)中及化工工業(yè)中自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，其生產(chǎn)與發(fā)展更是與社會的需求有著直接的關(guān)系。在社會科技進(jìn)步與發(fā)展的過程中，人們對工業(yè)產(chǎn)品的需求量變得更大，并且隨著時代的進(jìn)步，人們對工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量也提出了更高的要求。在這樣的趨勢下，再結(jié)合社會上相關(guān)科技的發(fā)展與進(jìn)步，在一定程度上直接促進(jìn)了自動化系統(tǒng)在工業(yè)及化工工業(yè)中生產(chǎn)的發(fā)展。可以說，自動化在工業(yè)生產(chǎn)中的崛起是順應(yīng)時代及社會發(fā)展趨勢的需要而興起的，其有著較強(qiáng)的時代性與科技性。在20世紀(jì)30年代，自動技術(shù)被首次應(yīng)用到電子通訊工程中。雖然在當(dāng)時自動技術(shù)還沒有與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合的能力，但其在通信工程中的應(yīng)用已經(jīng)標(biāo)志著我國的自動化技術(shù)邁向一個新的臺階。繼續(xù)發(fā)展到了21世紀(jì)60年代，我國的自動化技術(shù)被延伸使用到工業(yè)生產(chǎn)中，這一本質(zhì)性的延伸發(fā)展既給自動化技術(shù)帶來了巨大的影響，也給工業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的影響。近些年，自動化技術(shù)不斷得到發(fā)展與創(chuàng)新，已經(jīng)達(dá)到與工業(yè)生產(chǎn)高度融合的局面。在當(dāng)下的發(fā)展趨勢下，其有著較為科學(xué)的生產(chǎn)方式，能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，具備明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。自動化系統(tǒng)的應(yīng)用也從最基本的單個單元的自動化延伸到現(xiàn)階段這個單元的自動化操作，給相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了明顯的進(jìn)步與改變。

另外，從應(yīng)用的角度來看，我國的自動化系統(tǒng)發(fā)展雖然取得了很大的成績，但是在不斷進(jìn)步的社會趨勢下，依舊有繼續(xù)前進(jìn)的空間。針對自動化控制而言，在當(dāng)下的實(shí)際使用中尚且存在一定的待發(fā)展性。將控制技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合，將是我國工業(yè)及相關(guān)生產(chǎn)的又一次巨大的轉(zhuǎn)型與進(jìn)步。在當(dāng)下的發(fā)展階段，自動化控制技術(shù)主要將研究與設(shè)計的方向集中在互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化方面，將自動化與控制化都與數(shù)字化和計算機(jī)聯(lián)系起來，通過計算機(jī)的運(yùn)算與處理能力進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的控制與自動化管理。這一轉(zhuǎn)變趨勢在研究與發(fā)展的過程中可以說具有較大的難度。目前取得的成就能將計算機(jī)控制和自動化項(xiàng)目調(diào)度管理工作聯(lián)系起來，在很大程度上給化工生產(chǎn)帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益。但是在自動控制領(lǐng)域的研究與發(fā)展過程中還需要進(jìn)一步發(fā)展與改進(jìn)，通過更加科學(xué)與合理的轉(zhuǎn)變方式進(jìn)行自動控制的研究與設(shè)計。

二、PLC控制系統(tǒng)綜述

要想將PLC控制系統(tǒng)更好地與化工自動系統(tǒng)相結(jié)合運(yùn)用，需要對PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容及概念進(jìn)行掌握與分析，在充分了解PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，才能夠通過科學(xué)的設(shè)計進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)在化工自動化中的應(yīng)用，確保兩者的結(jié)合能夠給化工生產(chǎn)帶來更高的經(jīng)濟(jì)與社會效益。因此，下文主要從PLC控制系統(tǒng)的組成和工作原理及系統(tǒng)功能三個角度對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行綜述分析，希望能夠?qū)LC控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。

（一）系統(tǒng)組成

首先，在針對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行分析的過程中，需要在其系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行研究。PLC控制系統(tǒng)，就是我們常說的可編程控制器，其在控制領(lǐng)域有著較強(qiáng)的先進(jìn)性。在其設(shè)計中主要依賴的是編程技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)計算機(jī)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，通過相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行基本的控制器的組成，繼而構(gòu)成一個控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)中系統(tǒng)的控制與應(yīng)用。首先，由于PLC控制系統(tǒng)是能夠進(jìn)行編程設(shè)計的控制器，其中一個主要的系統(tǒng)組成就是編程器。另外，PLC控制系統(tǒng)具有自動化控制能力，在進(jìn)行相關(guān)信息的處理中具備一個中央處理器。其次，在將相關(guān)的信息傳輸?shù)街醒胩幚砥鞯倪^程中，還需要有一個輸入模塊，在處理器將處理好的信息傳遞給需要執(zhí)行的系統(tǒng)時，還需要一個輸出模塊。第三，設(shè)置好的程序，是確保控制系統(tǒng)及相關(guān)自動化系統(tǒng)合理運(yùn)行的關(guān)鍵，不需要每次編輯，因此，在PLC控制系統(tǒng)中還具備一個存儲器。綜合來看，PLC控制系統(tǒng)主要由五個部分組成，分別是編程器、中央處理器、輸入輸出模塊和儲存器。這些模塊及元器件在實(shí)際的應(yīng)用與聯(lián)系中共同構(gòu)成了PLC控制系統(tǒng)。

（二）工作原理

在不同工業(yè)及行業(yè)的生產(chǎn)中，PLC控制系統(tǒng)在一定工作原理上還需要有區(qū)別。針對在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，其主要及逆行化工生產(chǎn)中的單機(jī)群和多機(jī)群的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對化工生產(chǎn)過程中的自動化控制。但是綜合來看，針對PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，最基本的原理就是通過邏輯關(guān)系執(zhí)行開關(guān)邏輯控制，實(shí)現(xiàn)在化工生產(chǎn)中的自動化控制。在實(shí)際應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)的工作原理的過程中，需要進(jìn)行程序的編寫與邏輯的設(shè)定，然后能夠進(jìn)行開關(guān)的邏輯控制，在這樣的生產(chǎn)方式下，能夠最大限度地降低人為操作相關(guān)系統(tǒng)的概率，并且降低人為因素給化工生產(chǎn)系統(tǒng)帶來的不利影響。同時，在該工作原理下進(jìn)行生產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，在一定程度上減少不合格產(chǎn)品的產(chǎn)出量，有效地提高生產(chǎn)質(zhì)量，從而提高化工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）系統(tǒng)功能

在PLC控制系統(tǒng)功能的設(shè)計中，主要以化工生產(chǎn)的需要進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計與相關(guān)功能的開發(fā)。在當(dāng)下的化工生產(chǎn)中，其主要依賴的是數(shù)據(jù)化與數(shù)字化的生產(chǎn)，另外在結(jié)合化工自動化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，PLC控制系統(tǒng)在設(shè)計與發(fā)展中同樣需要將數(shù)據(jù)的處理功能作為PLC控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用功能。在不斷創(chuàng)新與發(fā)展的化工生產(chǎn)方式下，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用也需要進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)的改革，并且在功能設(shè)計上重點(diǎn)以化工生產(chǎn)方式為主。因此，PLC控制系統(tǒng)的功能主要包括兩個方面，第一個就是對化工自動化控制中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，另一個就是對化工生產(chǎn)的流程進(jìn)行順序化控制。PLC控制系統(tǒng)的這兩個基本功能的實(shí)現(xiàn)，是確保其能夠科學(xué)應(yīng)用到化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵。首先，在化工自動化控制系統(tǒng)中，其所要求的模塊精準(zhǔn)度會轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚓P(guān)的數(shù)據(jù)被PLC控制系統(tǒng)采集，并且形成曲線、文字或者是圖表形式的各種信息，同時結(jié)合化工生產(chǎn)的工藝運(yùn)行情況進(jìn)行畫面動畫性的呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)工作人員能夠直觀地對化工生產(chǎn)中機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行深入的了解與監(jiān)控。其次，在PLC控制系統(tǒng)與化工自動化系統(tǒng)的結(jié)合中，PLC控制系統(tǒng)的控制能力還會應(yīng)用到化工工藝流程中，通過PLC邏輯控制的方式，對化工生產(chǎn)的工藝流程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各個生產(chǎn)組級之間的功能控制。

三、PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要根據(jù)化工生產(chǎn)的實(shí)際需要進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。一般情況下，根據(jù)化工生產(chǎn)的需要，要進(jìn)行手動與自動的硬件設(shè)計，這樣能夠更好地實(shí)現(xiàn)對化工生產(chǎn)的需要。在針對控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，需要設(shè)計指令編輯裝置與指令執(zhí)行裝置，在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，工作人員可以通過指令的下達(dá)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。另外，在該系統(tǒng)的設(shè)計中還需要設(shè)計連接電的閥門，確保通電實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)作。除此之外，要確保工作人員對該系統(tǒng)進(jìn)行開啟與關(guān)閉的控制。在進(jìn)行相關(guān)的硬件設(shè)計中，主要需要考慮到化工生產(chǎn)的具體方式與生產(chǎn)流程，并根據(jù)時間的需要進(jìn)行相關(guān)硬件的設(shè)計。

四、PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要的功能就是實(shí)現(xiàn)對這個系統(tǒng)的科學(xué)化控制，在該控制系統(tǒng)的設(shè)計中需要根據(jù)化工生產(chǎn)的具體要求進(jìn)行軟件及系統(tǒng)的編輯，實(shí)現(xiàn)對化工系統(tǒng)的科學(xué)化及自動化的控制。軟件設(shè)計分為基本程序設(shè)計和模塊程序設(shè)計?；境绦蛟O(shè)計是確保PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)作的基本要素，一般情況下，PLC控制系統(tǒng)的基本設(shè)計大致相同，主要根據(jù)基本的實(shí)際應(yīng)用范圍進(jìn)行設(shè)計。針對模塊程序的設(shè)計需要考慮化工生產(chǎn)中實(shí)際需要的控制模塊。模塊程序設(shè)計的主要目的是為了PLC控制系統(tǒng)能夠更好地和化工生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行可續(xù)融合，實(shí)現(xiàn)對化工自動化生產(chǎn)的合理控制。

五、結(jié)語

在現(xiàn)階段的化工生產(chǎn)中，采用自動化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)生產(chǎn)，有著一定的生產(chǎn)優(yōu)勢。隨著控制技術(shù)的不斷研發(fā)與設(shè)計，將控制技術(shù)應(yīng)用到化工自動化生產(chǎn)中，對于提高化工生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量有很大的作用。因此，本文所研究的PLC控制系統(tǒng)在化工自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠有效地實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的現(xiàn)代化作業(yè)，對于提高我國化工生產(chǎn)的效率與質(zhì)量有著重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王根池.淺談化工自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（2）：1110.

[2]馮柏林.淺談化工自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志，2018（23）：203.

[3]何生強(qiáng).淺談化工自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國化工貿(mào)易，2020，12（5）：159，161.