化工自動化系統中PLC控制系統應用

鄭杰

摘 要：現代工業技術的發展態勢呈現持續上升的趨勢，在現代化的化工生產行業中，已經普遍開始采用自動化系統。為了提升化工生產的穩定性，加強生產環節的安全性，現階段對于工業生產行業提出了嚴格的要求，不僅需要檢測相關參數，還需要對化工生產進行自動控制。PCL系統在化工生產期間主要承擔的責任是設計控制系統，保護機械的生產安全，這賦予了可編程序控制器重要的責任。現階段存在85%以上的自動化控制裝置的潛能沒有被開發，化工生產還是采用傳統的操作系統。

關鍵詞：化工生產；自動化系統；PLC控制系統；應用研究

控制化工生產過程的重要作用在于：將化工生產工藝提升到更高的水平，不點加強化工生產的效率，提高化工生產的質量等各個方面。可編程序控制器在化工自動化系統中的作用主要在于化纖生產中的聚合工序以及控制和調節生產過程中硫酸的溫度。并不斷研究和發展高層次的集成化管理的自動化控制技術，優化自動化在流程模擬中的技術，強化科研的深度與廣度。本文是結合自身長期工作經驗，闡述可編程序控制器的運行原理以及組成架構，并且重點討論可編程序控制器中對自動化系統中的應用設計。

1 簡述PCL控制系統

1.1 PCL控制系統的運行原理以及組成架構

組成PCL控制系統的架構主要分為存儲器、編程器、輸入輸出、工作方式以及中央處理器等五個部分。PCL控制系統的運行原理是控制開關邏輯，這樣可以進行依次控制，還能編制多種控制程序，在現代化工生產工藝中被廣泛應用，主要是控制其多機群以及單機，能夠對各項工藝指標進行閉環控制，主要包括化工生產過程中的溫度、流量以及壓力。PCL系統能夠實現控制化工生產自動化系統中的開關邏輯，進一步將化工生產的各個環節準變為自動化控制，這樣就能從根本上降低人工操作的失誤，避免出現安全施工。此外，PCL系統能夠控制化工生產的整個生產環節，使其達到最高水平的工藝指標，這樣能夠節約大量的生產原料以及動力，真正踐行節能減排的生產目標，進一步降低生產設備的損耗，延長使用期限。

1.2 系統控制

PCL控制系統能夠實現采集自動化控制中產生的數據，順序控制化工生產工藝流程。第一，在化工生產期間采集數據主要是通過自動化控制系統對模數轉換精度的要求，以及模塊采樣速率的要求和對自動化掃描周期的要求，并利用各種表現形式處理和采集相關模擬量在實際生產中傳遞的實時信息，并能夠在上位機的顯示屏中以畫面的形式標新出啦，這樣就利于相關人員了解和明確設備的運行情況。第二，順序控制化工生產工藝流程，通過PCL系統自帶的單項控制方式，程序在運行過程中，一旦出現運行施工，將會由PCL系統下發運行中斷的指令，這樣可以中斷正在運行的生產程序，并保障自動化控制系統的安全。此外，還會通過中控室的顯示屏指出運行故障的原因。

2 PCL控制系統對硬件的設計以及運行原理

為了清楚表現PCL控制系統對硬件的設計以及運行原理，就以滌綸化纖生產為例，根據控制系統的相關標準，維持生產期間相關人員的現場控制能力，在生產之前設置兩種方式進行控制，分別為自動控制以及手動控制。在自動控制方面，在啟動系統之后，需要根據PCL控制系統對硬件的設計以及運行原理的相關規定，按照順序進行“下料以及運輸”。在EV1通電之后在將“下料”閥門打開，在經過一段時間之后進行關閉；之后將EV2閥門開啟，進行“輸送”處理，經過一段時間之后進行關閉；之后將EV2閥門開啟，按照以上工序循環進行，指導PCL控制系統下發“停止”命令。此外，在EV1通電之后連帶著EV5也通電，在EV2通電之后連帶著EV3也通電，這樣就可以使系統同步對氮氣進行“充氣”和“排氣”，具體情況請見圖1：

為了集中管理化工生產的整個工藝流程，在管理自動化滌綸化纖生產時，既可以將其設定為在現場近處就可以完成“開啟”與“終止”的操作方法，也可以將其設定為在現場遠處就可以完成“開啟”與“終止”的操作方法，將控制功能進行分散設置，有利于進行集中管理生產操作。

3 PCL控制系統的軟件設計

在進行軟件設計時，常常是按照不同復雜程度的化工自動化控制進行不同的設計。首先將PCL控制系統分為模塊化軟件程序以及基本軟件程序。模塊化軟件程序主要是將總控制目標程序按照PCL控制系統的設計要求，將這些程序細分為氮肥子模塊任務，并對其進行單獨的調試以及編寫。例如所有的任務模塊可以通過同一個按鈕，將PCL控制系統使用二分頻的方式停啟所有的設備。此外，還能夠將正反轉點動以及正反自鎖互鎖封裝在同一個模塊中。PCL程序能夠實現模塊的重復調用，這樣不僅能夠節約內存占用，還能夠降低編程的工作量，對于比較龐大繁瑣的PCL控制系統的程序編制有積極作用。

綜上，為了使相關技術人員的掌握和了解PCL控制系統的維護修復以及日常調試，這就要求要求PCL控制系統在實際的運行以及軟件設計當中多進行實踐和研發，是工業企業能夠掌握其運行原理以及應用優勢。自動化技術已經廣泛應用在現代工業企業，這為化工企業采用PCL控制系統帶來了廣泛的發展前景，這會促使化工生產期間的PCL控制系統逐漸向產業化靠近。

參考文獻：

[1]張碩驍，張子玉，普晗.論PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用[J].科技創新與應用，2017，01（26）：115.