劉海員

摘要：隨著工業(yè)程度的不斷提高，化工自動化的要求也越來越高。尤其是PLC在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，在取代儀表設(shè)備的同時，彌補了化工自動化控制在設(shè)備通用性差與設(shè)備維護檢修難度大等方面的不足，化工生產(chǎn)控制能力顯著提升。本文通過對化工生產(chǎn)中的處理控制系統(tǒng)進行研究，分析 PLC 的應(yīng)用和實際作用。希望從理論上對于我國化工自動化系統(tǒng)的研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：化工自動化系統(tǒng);PLC控制系統(tǒng);概述;功能分析;應(yīng)用

PLC 屬于專門為實現(xiàn)工業(yè)自動化控制的，一種數(shù)字化運算電子系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)單機以及綜合聯(lián)動裝置的自動化控制過程。化工生產(chǎn)中的環(huán)境較特殊，其中涉及大量的化學(xué)原料和元素，可能會為生產(chǎn)埋下安全隱患，這直接關(guān)系到化工生產(chǎn)的質(zhì)量安全。因此，為了保障化工處理的控制能力和安全效益，引入 PLC 技術(shù)，強化 PLC 的應(yīng)用能力是非常必要的。

一、PLC 控制系統(tǒng)概述

PLC 控制系統(tǒng)（Programmable Logic Controller，PLC）也就是可編程邏輯控制器，可以取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置，實現(xiàn)模擬量處理和運動控制等功能構(gòu)建。并在信號處理技術(shù)和計算機技術(shù)、控制技術(shù)上得到良好的發(fā)展及其應(yīng)用。其中，PLC 控制系統(tǒng)包含了中央處理器和儲存器、輸入裝置、輸出裝置、電源等幾個部分。在操作的過程中需要滿足以下的幾個環(huán)節(jié)。

1.1采樣輸入

基于 PLC 控制系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)狀態(tài)下實現(xiàn)掃描和讀取的功能，并存入I/O 的映像單元，實現(xiàn)控制器的執(zhí)行和輸出功能。

1.2程序執(zhí)行環(huán)節(jié)

PLC 控制系統(tǒng)是一種自上而下的掃描形式，并在梯形空間的構(gòu)建中，實現(xiàn)優(yōu)化和掃描，并在觸點的構(gòu)建上實現(xiàn)控制線路的順序構(gòu)建。其中 I/O 在映像單元內(nèi)的數(shù)據(jù)是保持不變的。

1.3輸出環(huán)節(jié)

在程序掃描之后，PLC 控制系統(tǒng)就會實現(xiàn)自動的刷新狀態(tài)，并在 I/O 的映像單元的外設(shè)驅(qū)動，完成 PLC 控制系統(tǒng)的輸出及其刷新。PLC 控制系統(tǒng)由于其內(nèi)外部抗干擾能力強大，這樣才實現(xiàn)了功能上的強大和應(yīng)用上的廣泛，保證了 PLC 控制系統(tǒng)優(yōu)化的作用。

二、PLC 控制系統(tǒng)的功能分析

分析 PLC 控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，其主要有兩大功能，分別為數(shù)據(jù)采集功能以及順序控制功能。在當前我國各項工作之中，PLC 控制系統(tǒng)在進行數(shù)據(jù)采集時，需要首先制定數(shù)據(jù)采樣速度、掃描周期以及控制系統(tǒng)的模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換精度等，然后按照具體的采樣流程，對生產(chǎn)過程的各種信息量進行采集、整理以及儲存等，最終通過上位機的液晶顯示屏以文字、圖表等形式組成的不同畫面顯示出來，然后系統(tǒng)操作員從這些圖片上觀察機組的運行狀態(tài)。而且順序控制 SCS 系統(tǒng)，幫助現(xiàn)不同的控制方式。系統(tǒng)運行人員能夠利用 CRT 鍵盤進行程序控制的選擇操作。當系統(tǒng)自動執(zhí)行程序時，如果存在故障，系統(tǒng)能夠及時向運行人員發(fā)出中斷信號，然后系統(tǒng)中斷程序并返回安全狀態(tài)，同時在系統(tǒng)的控制顯示屏幕上出現(xiàn)程序中斷的原因。然而，如果系統(tǒng)式采用手動操作方式，順序控制 SCS 系統(tǒng)利用提前設(shè)置的許可文件防止工作人員誤操作行為的發(fā)生，而且在系統(tǒng)運行中，系統(tǒng)利用設(shè)備的聯(lián)鎖、保護指令等，實現(xiàn)了被控制設(shè)備向安全方向動作。

三、PLC 控制系統(tǒng)在化工自動化的應(yīng)用

3.1 集中系統(tǒng)方面

PLC 本身能夠?qū)崿F(xiàn)化工業(yè)自動化的控制和發(fā)展，并且還能夠適用于系統(tǒng)的本身，對于集中系統(tǒng)的控制等方面都非常方便和簡單?？刂葡到y(tǒng)相關(guān)涉及的原理，主要是根據(jù)時限中的故障檢測，以及邏輯錯誤檢測等原則進行系統(tǒng)的監(jiān)控。另外，在化工設(shè)備運行時，與此相關(guān)的一些命令在執(zhí)行的過程中需要準備一些的時間，同時在檢測機器運作的時候可以及時啟動與此相關(guān)的定時器，不僅如此，它還需要將已輸出的定時器的信號作為其自動停機信號或者是自動報警的相關(guān)性信號。由此可知，PLC 控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化領(lǐng)域自動控制應(yīng)用的過程中，在集中系統(tǒng)控制這一領(lǐng)域也能夠有不俗的效果。

3.2 開關(guān)量方面

PLC 控制系統(tǒng)本身是一種替代品，它替代了傳統(tǒng)的相關(guān)繼電器。由于其能夠?qū)﹂_關(guān)量進行自動控制，這大大的提高了控制的可靠性與準確性。通過采用邏輯函數(shù)及內(nèi)部線圈對傳統(tǒng)的繼電器進行替代，有效的減少了控制回路故障點，使控制回路的制造更加簡單，PLC 控制系統(tǒng)對開關(guān)量自動控制子系統(tǒng)的可靠性進行了改進。除此之外，這一項改進也提高了控制的準確性和安全性。

3.3 模擬量方面

PLC 能夠在已知控制對象特征的前提下，提供多功能模塊組裝來成功地實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，還能夠靈活進行系統(tǒng)控制，其中模擬量的控制也是非常主要的一點。PLC 對于模擬量的控制在多功能模塊組裝的幫助下，能夠很明顯的提升過程控制系統(tǒng)的精確度，并且能夠?qū)τ跓崽幚磉^程中的升溫以及降溫等過程方面，進行相關(guān)的嚴格溫度時間控制，這是以往傳統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)很難達到的。因此，PLC 控制系統(tǒng)在促進化工業(yè)自動化的發(fā)展方面有著不可或缺的作用。

3.4 實際生產(chǎn)方面

化工生產(chǎn)過程中有些組分是不穩(wěn)定的，這時就需要PLC 控制系統(tǒng)來進行控制，具體有以下幾點。

（1）強化控制調(diào)試，PLC 參與下的控制系統(tǒng)，需要借助控制調(diào)試，保障系統(tǒng)運行的效果，防止化工生產(chǎn)內(nèi)部因素對系統(tǒng)造成沖擊影響。

（2）保持系統(tǒng)穩(wěn)定，處理控制系統(tǒng)利用 PLC 的穩(wěn)定功能，提高系統(tǒng)的防干擾性能，減少系統(tǒng)故障發(fā)生率，利用 PLC，保障系統(tǒng)效率，即使發(fā)生系統(tǒng)問題，也可維持系統(tǒng)控制，降低經(jīng)濟損失。

（3）達到軟件驅(qū)動的效果，處理控制系統(tǒng)內(nèi)除包括 PLC 外，還包含諸多控制程序，屬于可編寫類型，實現(xiàn)控制系統(tǒng)對多項軟件的兼容性，確保多項軟件同時工作。

（4）化工生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備比較多，各類設(shè)備的通信，需要借助穩(wěn)定的通信系統(tǒng)，站在效率和效益的角度，借助PLC 系統(tǒng)的穩(wěn)定性，支持系統(tǒng)通信，達成通信協(xié)議。以上就是 PLC 在化工生產(chǎn)中的各種應(yīng)用，可見 PLC 在化工生產(chǎn)中起到了很大的作用。但與此同時，PLC 控制系統(tǒng)還存在少許不足，還有很大的發(fā)展前景。

結(jié)語：

綜上所述，PLC 控制系統(tǒng)在化工自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，對于化工自動化的發(fā)展具有十分重要的價值和意義，值得相關(guān)研究者繼續(xù)深入研究。同時，PLC 控制系統(tǒng)的功能性多樣性和性能的強大，在化工自動化控制中呈現(xiàn)了很強的實用性。并在 PLC 控制系統(tǒng)的輔助上，提升安全性和質(zhì)量性。不僅減少了大量的人力、物力、財力，還為化工自動化系統(tǒng)在生產(chǎn)中提升了經(jīng)濟效益和社會效益。

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