分析PLC在化工過程控制中的應(yīng)用

摘 要：化工生產(chǎn)涉及到的內(nèi)容比較多，危險系數(shù)比較高，由于生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，因此需要做好過程控制工作。PLC的應(yīng)用優(yōu)勢突出，引入PLC作為化工生產(chǎn)過程控制的核心，其優(yōu)勢顯著。本次研究中以PLC特點為基礎(chǔ)，結(jié)合具體情況對，如何做好控制工作進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：PLC；化工生產(chǎn)；過程控制

近些年來我國化工產(chǎn)業(yè)取得突出的進(jìn)步，以PLC為主，能對生產(chǎn)過程中的各項參數(shù)進(jìn)行檢測、顯示和記錄，基于生產(chǎn)線控制形式的特殊要求，為了提升化工生產(chǎn)優(yōu)勢，需要最大程度對控制量進(jìn)行評估，各項工藝參數(shù)形成的數(shù)據(jù)反映了生產(chǎn)基本要求，要對工藝類型進(jìn)行分析和比較，通過應(yīng)用PLC實現(xiàn)對化工生產(chǎn)的有效控制。

一、PLC控制系統(tǒng)的特點

PLC是可編程邏輯控制器，主要是以微處理器為核心，吸收計算機(jī)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的特點研發(fā)的一種控制裝置。其本身體積小、功能比較強(qiáng)大，在應(yīng)用過程中需要從工業(yè)設(shè)計角度入手，及時進(jìn)行處理。

（一）工藝流程簡單

在控制工藝的過程中，對于控制順序有嚴(yán)格的要求，PLC系統(tǒng)具有可選組項和單項目等類型，由于系統(tǒng)運行可能出現(xiàn)不同程度的運行故障，增加處理難度。為了保證項目自動化控制，應(yīng)用PLC能滿足運行程序基本要求，使其處于安全的狀態(tài)下。

（二）數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確率高

數(shù)據(jù)采集功能主要表現(xiàn)在自動化控制方面，考慮到模型系數(shù)以及精準(zhǔn)度要求，需要適當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，按照掃描周期以及顯示速度進(jìn)行應(yīng)用。通過圖表、曲線和文字等不同類型的對信息進(jìn)行處理，能形成不同生產(chǎn)工藝流程[ 1 ]。

（三）系統(tǒng)模塊工作效率高

PLC是由不同部分組成的，涉及到中央處理器、輸入模式和編輯器等部分，考慮到控制系統(tǒng)的具體變化，為了對系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，可以將PLC作為編輯控制器，實現(xiàn)對不同程序的控制。針對化工工藝單機(jī)以及多機(jī)操作模式要求，需要實現(xiàn)主動化控制，最大程度減少失誤。在這個生產(chǎn)過程中，在有效指標(biāo)的控制下，能最大程度減少能源消耗，利用率比較高，能延長設(shè)備使用年限。

二、PLC在化工過程中的應(yīng)用

化學(xué)工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其發(fā)展直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，根據(jù)PLC的應(yīng)用要求，需要按照指標(biāo)要求對其進(jìn)行有效應(yīng)用，滿足應(yīng)用趨勢。

（一）PLC完善控制程序

現(xiàn)代化生產(chǎn)向復(fù)雜化、大型化和高速化的方向發(fā)展，但是化工生產(chǎn)本身涉及到很多高溫、高壓等工作內(nèi)容，為了保證生產(chǎn)穩(wěn)定性和可靠性，需要相對應(yīng)的對參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及自動化控制方式進(jìn)行調(diào)整。作為工業(yè)控制計算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制程序，考慮到閉環(huán)控制的重要性，要對生產(chǎn)過程進(jìn)行了解，使其在最佳狀態(tài)下運行。減少原料和動力消耗，可以降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，延長使用壽命。

（二）PLC實現(xiàn)自動化控制

化工生產(chǎn)階段，對工藝流程有嚴(yán)格的要求，自動化控制過程中需最大程度延長設(shè)備的使用壽命，避免事故發(fā)生或者擴(kuò)大。在提升設(shè)備利用率的階段，要適當(dāng)減輕勞動強(qiáng)度，以改善勞動強(qiáng)度條件為基礎(chǔ)，提升工作人員的綜合能力，掌握自動化控制要求，按照流程要求進(jìn)行應(yīng)用。

（三）PLC實現(xiàn)相互控制

例如在硫酸生產(chǎn)過程中，如何做好溫度控制工作是關(guān)鍵所在，原有的施工工藝以烘焙為主，決定后序工段溫度，針對氣溫特殊變化，在轉(zhuǎn)化控制過程中，需要對溫度以及轉(zhuǎn)換器的濃度進(jìn)行控制，在生產(chǎn)的全過程中，由于他們之間存在密切的聯(lián)系，考慮到轉(zhuǎn)化工段的應(yīng)用要求，需要提前對溫度進(jìn)行控制，按照轉(zhuǎn)化率指標(biāo)以及準(zhǔn)則要求進(jìn)行合理化應(yīng)用。在各個進(jìn)出口以及轉(zhuǎn)化率高低控制過程中，轉(zhuǎn)化工段的內(nèi)部中轉(zhuǎn)化器各層的進(jìn)出口之間與換熱器各段的管內(nèi)外的進(jìn)出口的溫度與氣濃之間又相互作用，相互影響，相互控制：轉(zhuǎn)化器的一層出口溫度與氣濃決定著二層的溫度與氣濃的變化和轉(zhuǎn)化的效果。

（四）合理進(jìn)行PLC調(diào)試

PLC的調(diào)試對整個系統(tǒng)而言有重要的影響，針對檢查設(shè)計模式要求，必須按照特定程序進(jìn)行有效利用，首先需要對線路進(jìn)行檢查，在測試過程中，按照輸入特定要求進(jìn)行落實。以線路檢查為標(biāo)準(zhǔn)，要保證I/O點接入無誤，單個測試階段需要對輸入操作引起重視，完成單步操作后，進(jìn)行半自動測試。對PLC全自動系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試后，需要保證各個階段處于最佳工作狀態(tài)，化工生產(chǎn)階段做好程序控制工作，對各個界面進(jìn)行設(shè)計。按照生產(chǎn)工藝流程分布要求，要實現(xiàn)實時測試，將各項數(shù)據(jù)輸入到PLC系統(tǒng)中，對于關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行報警設(shè)計，如果超出設(shè)置范圍自動發(fā)出警報。

（五）PLC電路設(shè)計

在可靠性設(shè)計過程中，要盡量簡化電路圖，減少種類，選擇質(zhì)量好的材料，直接對電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。對于連接電路而言，采用性能比較好的高溫導(dǎo)線進(jìn)行應(yīng)用是關(guān)鍵所在。保護(hù)電路的設(shè)計對系統(tǒng)本身起到關(guān)鍵作用，能防止電壓在短時間內(nèi)出現(xiàn)驟變，對于放大器設(shè)計而言，如果不及時對信號進(jìn)行保護(hù)，放大器的熱設(shè)計難度較大，內(nèi)部要設(shè)置散熱設(shè)施，使其所產(chǎn)生的熱量及時發(fā)散出去。

（六）PLC在化工生產(chǎn)過程中的硬件組成

CPU是PLC控制的核心和關(guān)鍵所在，其中涉及到數(shù)據(jù)內(nèi)容處理要求等方面因素，通過應(yīng)用CPU可以對用戶和系統(tǒng)程序進(jìn)行控制和處理。考慮到整個控制系統(tǒng)的具體要求，存儲器應(yīng)用階段，對于程序控制要求，要按照數(shù)據(jù)信息量以及所需要的信號等進(jìn)行應(yīng)用，I/O模塊是PLC與外部傳感器與控制設(shè)備之間的重要的傳遞通道，根據(jù)所需要控制的信號的不同可以主要分為數(shù)字量、模擬量等的I/O信號，根據(jù)信號的不同可以選用不同的模塊。

三、結(jié)語

針對PLC在化工過程控制中的作用，在應(yīng)用過程中要按照設(shè)計要求進(jìn)行落實，最大程度滿足指標(biāo)應(yīng)用要求。基于設(shè)計形式以及指標(biāo)內(nèi)容要求，如果存在設(shè)計不合理的現(xiàn)象，必然增加化工生產(chǎn)難度。因此需要從各個方面入手，做好基礎(chǔ)控制工作，最大程度滿足設(shè)計流程要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐渠，張美英，李志勇.化工裝置電氣自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].西昌學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，04（12）：45-47.

作者簡介：

謝立朋（1989-），男，漢族，山東臨沂沂南縣人，本科，助理工程師，研究方向：化工儀表自動化，PLC.DCS控制，現(xiàn)場儀表。