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

李春霞（中鹽吉蘭泰鹽化集團(tuán),內(nèi)蒙古 烏海 016000）

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

李春霞
（中鹽吉蘭泰鹽化集團(tuán),內(nèi)蒙古 烏海 016000）

摘 要：當(dāng)今世界的科技發(fā)展日新月異，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更為迅猛。當(dāng)前的化工裝置電氣自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)的應(yīng)用得到不斷的完善和改進(jìn)，在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中地位越來越重要。根據(jù)對傳統(tǒng)化工裝置電氣自動(dòng)化控制進(jìn)行分析，看到很多缺點(diǎn)和不足，根據(jù)這些缺點(diǎn)不足，將先進(jìn)的PLC技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中，由于PLC技術(shù)的可靠性和靈活性，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)秀性能發(fā)揮，提高了生產(chǎn)效率，增加了產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);化工裝備電氣自動(dòng)化控制;配置;應(yīng)用

化工生產(chǎn)裝置的電氣設(shè)計(jì)中，經(jīng)常遇到各用電設(shè)備邏輯關(guān)系繁雜的化工工藝流程，要求應(yīng)用自動(dòng)化程度高的電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工和管理。傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)采用機(jī)械繼電器實(shí)現(xiàn)線路的控制運(yùn)作，控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度的高低決定控制線路的繁簡，對可靠性的影響較大。針對以上情況，合理運(yùn)用PLC技術(shù)，對電氣控制系統(tǒng)的控制水平有效提高。

1　PLC技術(shù)

（1）PLC技術(shù)概述。PLC是可編程序控制器，全稱是Programmable logic Controller,，技術(shù)基礎(chǔ)選用微處理器，將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)充分結(jié)合并發(fā)展而成的化工控制裝置[1]。（2）PLC技術(shù)應(yīng)用原理。1）采樣輸入。采樣輸入是PLC技術(shù)控制機(jī)電系統(tǒng)的基本階段，決定最終的控制質(zhì)量。這一環(huán)節(jié)中，PLC技術(shù)收集有用信息的方式是進(jìn)行掃描，然后將信息存儲(chǔ)到內(nèi)部系統(tǒng)，系統(tǒng)的采樣輸入完成后，信息的保存是永久性的；2）執(zhí)行環(huán)節(jié)。采樣輸入完成后，PLC技術(shù)對存儲(chǔ)的信息運(yùn)用符合的公式概念進(jìn)行計(jì)算，保證計(jì)算結(jié)果的全面有效，計(jì)算操作完成后會(huì)對計(jì)算的有效結(jié)果自動(dòng)刷新，并利用存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)操作；3）刷新輸出。PLC技術(shù)的最后一個(gè)步驟就是數(shù)據(jù)的刷新輸出，輸出環(huán)節(jié)中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制傳輸設(shè)備進(jìn)行信息輸出，存儲(chǔ)有效結(jié)果，實(shí)現(xiàn)輸出電路進(jìn)行機(jī)電設(shè)備控制；（3）PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。1）機(jī)電設(shè)備主要依靠編程技術(shù)進(jìn)行控制，利用內(nèi)存進(jìn)行設(shè)備邏輯工作控制，連接PLC技術(shù)和輸出設(shè)備，對整個(gè)機(jī)電設(shè)備的控制都可以實(shí)現(xiàn)；2）PLC自控體系體積小，連接和拆裝靈活方便，適用范圍廣泛。PLC自控系統(tǒng)采用語句表、梯形圖、功能塊等程序編輯模式，操作方法掌握容易，基本不用進(jìn)行維護(hù)，充分與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合；3）PLC技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的機(jī)電自動(dòng)化控制應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了控制體系空間的減小，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)操控。

2　PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

（1）PLC控制系統(tǒng)的配置分析。1）輸入口、輸出口。自動(dòng)化控制過程中，遇到溫度、電壓、速度、功率、流量等物理參數(shù)變化，通過采樣輸入將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和轉(zhuǎn)換；2）電源模板，其主要功能是控制外接電源和內(nèi)部電壓；3）接口模板，對機(jī)架進(jìn)行接口；4）處理單元，用于控制PLC，具有運(yùn)算作用；5）底板，對所有的模板進(jìn)行連接，并固定模板機(jī)械；（2）在開關(guān)量控制上的應(yīng)用。PLC技術(shù)的本質(zhì)是用虛擬繼電器替換傳統(tǒng)機(jī)械繼電器的工作模式。傳統(tǒng)機(jī)械繼電器具有反應(yīng)速度較慢的缺陷，在開關(guān)量控制過程中較易出現(xiàn)控制不及時(shí)，采用PLC控制，可以確保斷路控制的及時(shí)性，提高工作效率。

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

化工生產(chǎn)是生產(chǎn)量大的工業(yè)項(xiàng)目，生產(chǎn)中存在易燃易爆、高溫高壓、有毒、高危險(xiǎn)性等特點(diǎn)，為了保證安全生產(chǎn)，生產(chǎn)的要求非常高，在穩(wěn)定溫度、流量液壓等的自動(dòng)化控制系統(tǒng)操作上，應(yīng)用PLC技術(shù)，可以滿足化工行業(yè)嚴(yán)肅謹(jǐn)慎、苛求嚴(yán)格的生產(chǎn)要求。

3.1 化工工藝生產(chǎn)中應(yīng)用PLC技術(shù)的目的

應(yīng)用PLC技術(shù)的目的包括以PLC為核心，實(shí)現(xiàn)與智能儀表配合，選擇合理的PLC和傳感器等元件，完成控制系統(tǒng)功能、顯示狀態(tài)、檢測信息、組建報(bào)警硬件等，對化工工藝的電氣自動(dòng)控制及運(yùn)行狀態(tài)的顯示功能和檢測功能充分完成。

3.2 PLC技術(shù)在化工生產(chǎn)中的安裝要求和工作環(huán)境

3.2.1 安裝要求

避免高強(qiáng)度的電源、電磁干擾，可以采用系統(tǒng)自帶的污染屏蔽層變化的隔離變壓器減少干擾；避免與干擾能力大的設(shè)備共處一室；PLC的輸出、輸入線路分開走線，遠(yuǎn)離動(dòng)力線和高壓線。

3.2.2 安裝環(huán)境

溫度:PLC要求環(huán)境溫度控制在0-55℃范圍內(nèi)；濕度：空氣濕度小于85%;震動(dòng)：遠(yuǎn)離震感強(qiáng)烈的震動(dòng)源；空氣：避免接觸硫化氫、氯化氫等腐蝕性強(qiáng)的可燃?xì)怏w。

3.3 應(yīng)用實(shí)例

3.3.1 關(guān)于PLC裝置的應(yīng)用概述

在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用PLC裝置時(shí)，根據(jù)具體的生產(chǎn)流程可以使用集中控制和就地控制兩種方式對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)置，在生產(chǎn)裝置中，電動(dòng)機(jī)相互之間設(shè)置順序、邏輯、時(shí)序關(guān)系。

3.3.2 PLC的選型

PLC系統(tǒng)中操控主板的組成包括微處理器和集成電路，編程器接口模板功能的替換和處理由微處理器同步實(shí)現(xiàn)，同時(shí)控制主板實(shí)現(xiàn)RAM的有效存儲(chǔ)。

3.3.3 輸入和輸出工作

PLC的控制系統(tǒng)由接觸器、斷路器、熱繼電器等相關(guān)智能軟件構(gòu)成，技術(shù)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，要利用PLC的優(yōu)點(diǎn)對控制量進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的操作要求下，開關(guān)的正確取舍。

3.4 化工生產(chǎn)中PLC技術(shù)的故障分析與處理

PLC主機(jī)系統(tǒng)在電源系統(tǒng)發(fā)生故障的概率較高，電源系統(tǒng)需要連續(xù)工作及散熱中，產(chǎn)生大量的電流和電壓的波動(dòng)沖擊。PLC技術(shù)多是插件結(jié)構(gòu)，插件結(jié)構(gòu)的使用容易造成系統(tǒng)總線的損壞，插線模塊的使用容易造成底板、接插件接口處等處的總線損耗。控制室內(nèi)空氣濕度變化、溫度變化，總線的接觸點(diǎn)氧化、塑料老化都是總線損耗的原因。總線損耗故障的處理及預(yù)防都是要提高集中控制室的管理水平，定期除塵并加裝降溫措施，使PLC的外部運(yùn)行環(huán)境達(dá)到安裝使用規(guī)定要求。

4　結(jié)語

綜上所述，在化工裝備電氣自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)因其性價(jià)比高、安裝簡單、操作便捷、設(shè)備完善、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。在實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的具體應(yīng)用時(shí)，要按照技術(shù)要求配合集散控制系統(tǒng)使用，創(chuàng)造便捷的操控體系，有效提高化工工藝的自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的緊湊安排，降低生產(chǎn)設(shè)備的故障概率和設(shè)備的維修費(fèi)用，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。鑒于PLC技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密相關(guān)，跟隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展要進(jìn)行合理的優(yōu)化改進(jìn)，更好的為化工生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐渠.化工裝置電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].西昌學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(04):45-47.

[2]熊炎炎,李墨林.探析PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].化工管理,2014(36):117.