（天能化工有限公司，石河子市，832000）楊李鵬

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

（天能化工有限公司，石河子市，832000）楊李鵬

近年來，化工裝置電氣自動(dòng)化控制有了很大進(jìn)展，PLC技術(shù)逐漸獲得廣泛應(yīng)用且日益優(yōu)化，在自動(dòng)化控制方面有著重要作用。新形勢下，傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)逐漸暴露出一系列的缺點(diǎn)，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的新需要，而PLC技術(shù)表現(xiàn)出非常明顯的優(yōu)勢，同時(shí)可靠性與靈活性相對較高。首先闡明PLC技術(shù)概況，包括基本原理、主要的優(yōu)勢以及控制系統(tǒng)的配置，在此基礎(chǔ)上，闡述了化工裝置電氣自動(dòng)化控制的特點(diǎn)，最后細(xì)致深入的研究了其應(yīng)用。

PLC技術(shù)；化工裝置；電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用

當(dāng)前，科技突飛猛進(jìn)，電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用日益完善，充分體現(xiàn)出該技術(shù)的作用。其克服了傳統(tǒng)自動(dòng)化控制的不足，從而為有效開展控制工作創(chuàng)造了有利條件。首先，該技術(shù)的應(yīng)用在順序控制上明顯改善公司的工作效率，其次，將該項(xiàng)技術(shù)引入到開關(guān)量的控制上，使得一系列的難題得以解決。所以，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用為公司節(jié)省了大量的人力物力，促使其實(shí)現(xiàn)健康持續(xù)發(fā)展。在化工生產(chǎn)裝置的電氣設(shè)計(jì)中，往往面臨諸多用電設(shè)備邏輯關(guān)系繁瑣的工藝流程，需要引入自動(dòng)化水平相對較高的電控系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)與管理。而傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的線路控制主要是通過機(jī)械繼電器來進(jìn)行，控制線路繁瑣狀況關(guān)系著控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，同時(shí)還關(guān)系著其可靠性。因此，科學(xué)應(yīng)用PLC技術(shù)，對進(jìn)一步改善電控系統(tǒng)控制程度非常有幫助。本文研究了該項(xiàng)技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)榛ぷ詣?dòng)化控制水平的提高提供指導(dǎo)。

1 PLC技術(shù)概況

1.1 基本原理

采樣輸入。這屬于其控制機(jī)電系統(tǒng)的基本階段，并且對于最后控制質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用。該環(huán)節(jié)之中，PLC技術(shù)先完成對有用數(shù)據(jù)的收集，這利用掃描的方法來實(shí)現(xiàn)，接著將其保存至內(nèi)部系統(tǒng)里面。采樣輸入工作結(jié)束以后，信息則可以活動(dòng)儲存。鑒于該環(huán)節(jié)所具有的特殊性，職工具體操作過程中必須高度重視，輸入完信息以后，則一般不會隨意對其修改。

執(zhí)行環(huán)節(jié)。收集完信息并將其輸入以后，PLC技術(shù)將按照上個(gè)環(huán)節(jié)的信息實(shí)施細(xì)致的計(jì)算。等到計(jì)算結(jié)束以后接著將結(jié)果自動(dòng)刷新，同時(shí)將其保存至電腦內(nèi)部。此時(shí)職工一定要明確輸入采樣信息的大小與狀態(tài)，使其能夠保持一致性。如此，系統(tǒng)則可以得到有關(guān)指令，啟動(dòng)相應(yīng)的控制活動(dòng)。

刷新輸出。這屬于該項(xiàng)技術(shù)的最終流程，其中控制體系將信息輸出，然后對控制結(jié)果進(jìn)行儲存，接著通過輸出電路實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的有效管理。

1.2 PLC技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)

自控體系具有相對較小的體積，非常方便進(jìn)行連接與拆裝，因此，具有較廣泛的適用范圍。另一方面，其程序編輯模式為功能塊、語句表、梯形圖，所以，其操作方法相對簡單。另外，維護(hù)需求相對偏低、控制方法比較簡單，從而使其能夠與自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合。

機(jī)電設(shè)備的控制基本上通過編程技術(shù)來進(jìn)行，而邏輯工作的控制基本上通過內(nèi)存來實(shí)現(xiàn)，能夠充分確?？刂乒ぷ鞯男逝c質(zhì)量。要是PLC與輸出設(shè)備兩者相連，則可以有效控制機(jī)電設(shè)備。

在機(jī)電自動(dòng)化控制中引入PLC技術(shù)，可以明顯降低控制體系的占用空間。根據(jù)連續(xù)操控的標(biāo)準(zhǔn)，通過1臺PLC設(shè)備就能夠勝任。

1.3 控制系統(tǒng)的配置

具體來說，主要涉及到下列幾點(diǎn)：首先，電源模板，這個(gè)部分負(fù)責(zé)控制內(nèi)部電壓與外接電源；其次，處理單元，這個(gè)部分負(fù)責(zé)對PLC進(jìn)行控制，有運(yùn)算功能；再次，輸入口、輸出口。自動(dòng)化控制當(dāng)中，通常面臨物理參數(shù)改變的情況，比如流量、溫度、電壓、功率等諸多方面。利用采集能夠把各個(gè)參數(shù)傳輸至PLC中，然后實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)的接收與轉(zhuǎn)換；第四，接口模板，這個(gè)部分負(fù)責(zé)對機(jī)架進(jìn)行接口；最后，底板，這個(gè)部分主要負(fù)責(zé)對模板機(jī)械進(jìn)行固定，并且將全部模板連接。

2 化工裝置電氣自動(dòng)化控制概況

2.1 化工裝置主要特征

其一，危險(xiǎn)性，化工設(shè)備與管道里面具有毒害物質(zhì)，且易爆易燃，同時(shí)要進(jìn)行各種操作，如果不能妥善處理則非常意義引發(fā)重大事故；其二，復(fù)雜性。主要是存在諸多種設(shè)備，性能、結(jié)果各不相同，施工任務(wù)量相對較大，平時(shí)有多重項(xiàng)目效益檢修，非常繁瑣。其三，要求操作者必須具備良好的反應(yīng)能力與靈活性，確保動(dòng)作盡快進(jìn)行。

2.2 電動(dòng)機(jī)控制特點(diǎn)

該系統(tǒng)主要包括兩方面：主電路、控制電路。對于前者來說，其主要包括斷路器、接觸器、配套的電器元件。這屬于其中的驅(qū)動(dòng)電路，對電路進(jìn)行控制才能夠開關(guān)或?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)。對于后者來說，其主要包括繼電器與接觸器兩部分，元器件在組合中的操作，斷觸點(diǎn)彼此組合，于是構(gòu)成控制邏輯，最終發(fā)揮控制工藝流程的功能。

2.3 電動(dòng)機(jī)控制地點(diǎn)與連鎖關(guān)系

生產(chǎn)的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)為連鎖控制，多點(diǎn)多機(jī)，這樣可以有效保護(hù)生產(chǎn)裝置，推動(dòng)生產(chǎn)順利開展。生產(chǎn)過程中用到的電氣設(shè)備彼此存在著連鎖關(guān)系，例如邏輯與順序關(guān)系，循環(huán)因素等。控制方式主要包括兩種類型，分別是集中與就地控制。首先，前者規(guī)定工作者必須處于控制室中，利用電路常開節(jié)點(diǎn)信號來遙控控制臺上的按鈕與設(shè)備。該控制主要分為連鎖與非連鎖，連鎖電動(dòng)機(jī)的控制電路可以設(shè)計(jì)為具有較高自動(dòng)化水平的系統(tǒng)；其次，后者規(guī)定工作者按照生產(chǎn)程序與要求來遙控電動(dòng)機(jī)，同樣包括連鎖和非連鎖。前者利用人工實(shí)現(xiàn)，存在的不足之處是涉及到相對較大的工作量。

3 電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

作為生產(chǎn)量大的工業(yè)項(xiàng)目，化工生產(chǎn)具有毒害、易爆易燃的特點(diǎn)，為切實(shí)保證生產(chǎn)工作順利進(jìn)行，引入PLC技術(shù)，能夠有效符合化工生產(chǎn)的要求。

3.1 技術(shù)應(yīng)用的主要目的

旨在以PLC為核心，和智能儀表進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，采用科學(xué)的傳感器與PLC等部件，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)功能，檢測信息，顯示狀態(tài)等。完成化工工藝的電氣自動(dòng)控制與運(yùn)行狀態(tài)的顯示與檢測等功能。

3.2 安裝要求與環(huán)境

安裝要求。防止炎癥的電磁、電源干擾，能夠選擇系統(tǒng)具有的污染屏蔽層變化的隔離變壓器來降低。防止和那些具有較大干擾能力的設(shè)備分布在同個(gè)房間中，PLC的輸入、輸出線路走線應(yīng)當(dāng)分開，并且應(yīng)當(dāng)與高壓線與動(dòng)力線遠(yuǎn)離。

安裝環(huán)境。濕度：必須處于85%以下；溫度：處于0～55℃范圍之內(nèi)?？諝猓悍乐古cH2S、HCl等具有較強(qiáng)腐蝕性的可燃?xì)怏w接觸。震動(dòng)：與那些具有較強(qiáng)震感的振動(dòng)源遠(yuǎn)離。

3.3 應(yīng)用實(shí)例

概述。應(yīng)用PLC裝置進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際生產(chǎn)流程通過就地與集中控制的方式來設(shè)置，生產(chǎn)裝置之中，電動(dòng)機(jī)彼此間設(shè)定時(shí)序、邏輯、順序關(guān)系。

選型。其中操控主板主要由集成電路與微處理器組成，編輯器的接口模板功能的處理與替換主要通過微處理器實(shí)現(xiàn)，摒棄控制主板完成對RAM的存貯。

輸入與輸出工作。控制系統(tǒng)主要包括斷路器、接觸器、熱繼電器等有關(guān)軟件，在設(shè)計(jì)線路過程中，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮PLC的優(yōu)點(diǎn)來科學(xué)合理的設(shè)計(jì)控制量，實(shí)現(xiàn)按照各種操作要求正確取舍開關(guān)。在開關(guān)量控制上的應(yīng)用：該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是將傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器工作模式摒棄，把它轉(zhuǎn)變成虛擬繼電器。這樣虛擬繼電器具有非常小的反應(yīng)時(shí)間，能夠?qū)⑵浜雎?。比如，在斷路器控制系統(tǒng)上，通過繼電器來完成，存在的不足之處是控制不及時(shí)、反應(yīng)比較緩慢。要是選擇PLC來加以控制，則能夠迅速實(shí)現(xiàn)短路控制，根本不需要反應(yīng)時(shí)間，非常迅速。所以，關(guān)于這方面的應(yīng)用，基本上體現(xiàn)在反應(yīng)迅速、可靠性高。

4 結(jié)束語

總之，在化工裝置的電氣自動(dòng)化控制中引入PLC技術(shù)，既可以在很大程度上簡化了繼電器的邏輯，明顯提高其可靠性，還能夠進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，使得生產(chǎn)成本明顯減少，職工可以及時(shí)將各種操作與檢修假設(shè)熟練，所以具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。在今后，需要不斷創(chuàng)新該項(xiàng)技術(shù)，使其可以滿足不斷變化的工作環(huán)境的要求，從而使其應(yīng)用范圍更加廣泛。

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1008-0899（2016）08-0029-03