化工裝置電氣自動化控制過程中PLC技術的應用分析

曹文姝 王楠

1.煙臺力凱數控科技有限公司 山東 煙臺 264010；

2.萬華化學集團股份有限公司 山東 煙臺 264010

引言

在當前自動化控制運行過程中，工業企業利用PLC控制系統，實現系統可編程控制的記錄和運行，結合繼電接觸控制器技術、云計算技術以及PLC控制系統等，解決傳統電氣控制系統的內部接線復雜、運行可靠性低及能耗高等問題，實現電氣自動化的高效運行。

1 PLC簡介及發展

可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController，PLC)，是一種為在工業環境下使用而專門研發、內置有微型處理器的自動化控制的數字運算操作電子系統，能夠將控制指令即時寫入內存進行存儲和運行。PLC大都由CPU、電源、指令和數據RAM、input/output電路、AD等功能單元組成。從20世紀60年代到21世紀的今天，經過半個多世紀的發展，PLC的發展越來越適應于現代工業化的需求。在世界各工業大國的研發下，PLC家族的大型機和微型機面世，同時還出現了種類繁多的特殊功能單元和功能各異的可拓展模塊，發明了各種人機交換界面單元、信息交換單元。PLC的技術發展和完善以及豐富的周邊配套設施，使得PLC技術在工業控制設備廣泛運用，同時使設備操控越發簡單[1]。

2 化工裝置的主要特點分析

化工裝置的主要特點表現為：其一，復雜性強；其二，危險性高；其三，對操作的靈活性要求比較高等。從危險性角度來看，在化工廠的生產過程中，由于產生的有害物質較多，所以極易發生燃燒情況，加上部分化學氣體必須經過有效處理才能夠使用，所以在一定程度上提高了化工裝置的危險系數。基于此，在化工裝置的電氣自動化控制過程中需具備較高精確度，避免爆炸事故發生。從復雜性角度來看，不同的化工產品對化工裝置的性能要求也不同，化工裝置需與化工生產的要求互為適應才能夠滿足生產需求[2]。

3 化工裝置電氣自動化控制過程中PLC技術的具體應用

（1）PLC控制系統用于開關量控制。可有效控制多達數萬點的點數，按照固定順序進行隨機工作。PLC控制系統的硬件結構及軟件程序，可以靈活控制多套和多組程序的編寫，依據需要進行調用，還可以根據工業現場進行變換。發揮PLC控制系統技術的應用優勢，能更可靠地控制開關量。

（2）PLC控制系統配置。在化工裝置自動化控制系統中，應用PLC技術需關注相關控制系統的配置情況，繼而提高匹配率，形成理想的自動化控制性能。充分結合化工裝置的自動化控制性能，在PLC控制系統的配置過程中需把握好以下幾點原則：①嚴格把控電源模板，確保電源和電壓能夠協調控制，盡量避免電源故障問題出現；②整個PLC控制系統的核心是中央處理單元，需確保其控制協調能力，維持PLC技術的合理運行；③運行PLC控制系統時需合理設置輸入輸出接口，確保相應接口能夠表現出更強的穩定效果，尤其要關注實時變化信息；除此之外，還需合理設置PLC控制系統中的接口模板和底板，繼而保證系統穩定運行。

（3）對化工生產進行實時監測與故障診斷。由于化學生產過程經常處于危險之中，因此需要對許多因素進行管理和控制，以便根據需要更好地控制化學生產過程。這是控制生產鏈和提高化學工業生產能力的根本保證，而在應用電氣自動化之后，就可以控制和管理過程。通過系統控制進行生產和監控。可以分析信息和數據，以便根據生產控制要求對生產過程和設備進行動態控制和管理。另外，有必要診斷和處理在系統控制期間可能出現的各種故障。在這種情況下，系統必須能夠實時控制和管理。

（4）控制模擬量。提前對生產中的各項問題予以合理預測挑戰度較高，在化工生產時，化工裝置的運行受到諸多因素影響，想要提高化工裝置的運行效率，必須采取相關措施。PLC技術應用在化工廠中可防控裝置運行過程中的相關問題，模擬整個生產過程，確定極易出現問題的環節，最后通過數字化提高化工裝置的控制效率。

（5）完成對儀表的監控。在化學生產中，有許多精密的儀器可以反映生產條件。因此，為了提高化學工業的質量和效率，有必要對這些儀器和設備進行控制。整個系統控制操作的基礎是使用自動化電氣控制技術控制儀器和設備。這樣可提高總體控制能力，在監視系統中實施過程階段的良好條件。在此過程中，必須根據相關要求處理控制操作，其中關鍵技術是微處理器，信息和通信技術以及集成電路控制技術。

4 具體應用實例分析

在考慮自身規模基礎之上，某化工廠將PLC設備有效應用到自動化控制之中，該化工廠的化工裝置有13臺電動機，對不同電動機上的順序設置方面具有不同的安排。為了保證PLC技術的應用具有高度靈活性，需優化設計CPU。在該化工廠中，PLC系統的CPU主要組成部分為微處理器和集成電路等。該化工廠的PLC主要由以下部分組合而成：①處理單元；②電源模板；③輸入輸出口；④底板；⑤接口模板等。在處理單元中，主要功能是計算數據和處理數據。在輸入輸出口中，主要功能是設計電壓參數，實現對數據的接收和轉換。在接口模板中，主要為機架提供接口。在底板中，主要處理固定設備。

5 結束語

總之，應充分利用自動化控制系統在工業電化學生產中的作用，以實現自動化控制系統的高度應用。由于對化學生產過程進行實時監控和故障診斷，對電動汽車停車系統的運行控制系統的保護以及儀表設備監控能力的不斷提高，為增加此類設備做出了貢獻。同時也可以提高化學工業的生產能力，為化學工業的長遠發展做準備。