對石油化工企業儲運自動化系統中PLC的應用路徑探究

劉春庚

摘要：本文主要分析了PLC在石油化工企業儲運自動化系統中的應用，然后闡述了石油化工企業儲運自動化系統基本內容，以及PLC基本結構與功能特點，最后對明確PLC技術指標、掌握不同信息采集方式、加強現場監控等PLC應用路徑進行總結，主要目的是將PLC技術優勢發揮出來，實現儲運自動化系統的正常運行。

關鍵詞：石油化工企業;儲運自動化系統;PLC

1、石油化工企業儲運自動化系統分析

儲運自動化系統是當今石油化工企業發展中的重要組成部分，在油品儲運環節中，利用的自動化管理系統主要包括罐區監控管理、銷售管理以及裝卸車管理，在部分石油化工企業中還包括污水處理系統。在此類系統中，罐區自動監控管理系統，就能夠在一定程度上將整個自動化管理能力與管理水平體現出來。因此，在自動化系統的創建中，應該結合罐區監控管理展開，這也是當前油品儲運環節的重點內容。石油化工企業中的儲運自動化系統，可以為相應工作的開展提供更多便利，提升工作質量與工作效率，減輕工作人員工作量。而且在工作過程中，能夠及時發現在其中存在的問題與不足，并給出相應解決措施，推動各項工作的順利進行，為石油化工企業更好發展打下良好基礎。

2、PLC基本結構與功能特點

2.1基本結構

PLC就是人們常說的可編程邏輯控制器，主要是將可編程存儲器應用在內部存儲程序當中，從而執行不同面向用戶的指令，包括執行邏輯運算指令、執行順序控制指令、執行定時指令等，采用數字方式、模擬輸入方式、模擬輸出方式等對不同類型機械生產過程進行全面控制。在整個PLC中包含很多不同內容，比如，電源、中央處理器、存儲器、輸入輸出接口電路等。電源在整個PLC中發揮著不可替代的重要作用，如果電源的安全性與可靠性沒有得到保障，那么PLC的有序運行、有效工作將會受到影響。因此，在PLC制造過程中，制造商對于電源的設置給予更多重視，通常情況下，交流電壓波動往往在+10%（+15%）范圍之內，可以將PLC直接與交流電網相連。中央處理器屬于PLC的控制中心，中央處理能夠根據PLC系統程序賦予的功能，實現對編程期鍵入用戶程序與數據的接收，同時，對存儲器、電源的具體工作狀態進行檢查，對用戶程序中是否存在語法錯誤進行診斷。在將PLC應用在具體工作中，會通過掃描的方式，對現場不同裝置狀態、數據情況進行接收，并將接收到的數據信息直接存儲到I/O映像區，想要實現對用戶程序的逐條讀取，要圍繞用戶程序存儲器展開。為促使PLC的可靠性與安全性可以得到提升，針對大型PLC，可以采取雙CPU構成冗余系統，或者直接采用三CPU表決系統方式，這樣即便其中某個中央處理器出現故障問題，系統也能實現正常運行。存儲器主要是包括系統程序存儲器以及用戶程序存儲器，系統程序存儲器的主要目的是對系統軟件進行存儲，而用戶程序存儲器的主要目的是存儲應用軟件。

2.2功能特點

PLC有著屬于自身的功能特點，這也是PLC能夠在不同行業中得到廣泛應用的一個重要原因，對于PLC的功能特點，從不同方面進行闡述：（1）使用較為方便，編程更加簡單。一般而言，PLC會使用較為簡單的編程語言，包括簡明的梯形圖方式、邏輯圖方式、語句表方式等，不需要計算機知識，因此，整個系統開發周期較短，可以在現場進行調試。如果想要修改程序可以采用在線方式，在控制方案改動中，不需要對硬件進行拆卸。（2）功能較強，性價比較高。在一臺小型PLC當中，會包含很多個不同的編程元件，此類編程元件主要是提供給用戶使用，具備更加完善的功能，可以高質量完成復雜的控制功能。相較于同等功能繼電器系統而言，性價比更高。PLC在分散控制與集中管理的實現中，可以使用通信聯網。（3）硬件配套較為齊全，用戶使用更加方便，具有較強適應性。從當前我國社會發展中不難看出PLC產品已經朝著標準化、系列化與模塊化方向發展，能夠配備不同硬件裝置提供給用戶，用戶可以結合自身實際需求開展系統配置工作，這樣組成的系統能夠實現不同功能與不同規模。PLC安裝接線較為方便，使用接線端子與外部接線之間相連。PLC自身具備一定的帶負載能力，可以實現對電磁閥、小型交流接觸器的驅動。在對硬件配置作出明確后，可以采用修改用戶程序的方式，對工藝條件的變化更好適應[1]。（4）可靠性高的同時，具備很強抗干擾能力。在以往的繼電器控制系統中，會使用很多時間繼電器、中間繼電器，在這一過程中，很有可能會因為觸點接觸不良引發故障問題。基于此，使用PLC對時間繼電器、中間繼電器進行替代，這樣在整個系統中只包含著少量硬件元件，在此背景下，因為觸點接觸不良引發的故障問題會大大減少。在PLC中采用很多不同抗干擾措施，因此，具備較強抗干擾能力。平均無故障時間在數萬小時之上，因此，可以將PLC應用在具有強烈干擾的工業生產現場中。

3、石油化工企業儲運自動化系統中PLC的應用路徑

PLC一般而言會被應用在罐區信息采集中，將采集到的數據信息直接上傳到上位機中，上位機根據具體情況能夠發出相應指令，從而對罐區執行部門進行全方位控制與調用。在罐區中需要采集的數據信息較多，種類較為豐富，比如，電磁閥回訊信息、多種警報信息、刮板信息、無論流量數字信號信息、可燃氣體報警器信號信息、開關量輸入控制信號信息等。為促使PLC能夠在罐區監控系統中得到更好應用，要注意以下幾點工作的落實：

（1）明確PLC技術指標。在指標輸入過程中，如果涉及到檢測精度，那么往往主要是指系統本身，不包含變動器檢測內容，以及傳感器技術精度檢測內容。在自檢測過程中不會附加誤差，能夠實現對數字輸出變送器、多種通信協議的兼容，比如，能夠兼容質量流量與鋼帶液位計等。模擬量檢測精度必須要符合規定標準，這樣才能為后續工作開展打下良好基礎。脈沖量檢測中也不會附加誤差，技術頻率與輸入電壓要分別控制在50kHz、5VDC-24VDC。在開關狀態檢測工作開展中，可以采用開關量方式做好讀取工作。在指標輸入期間，要做好控制信號輸出工作，無觸點開關熔容量可以將其設置為24VDC、500mA。與此同時，做好PID調節輸出工作，以及模擬量輸出工作。

（2）掌握不同信息采集方式。在將PLC技術應用在罐區監控信息采集過程中，通常要采用不同方式，比如，規定具體時間做好信息采集工作，也就是說，工作人員需要在規定時間內，對罐區監控信息進行采集，并且要做好采集數據信息的存儲。還可以采用變化采集方式，該種方式需要工作人員能夠對信息進行跟蹤采集，結合信息變化情況做好采集工作。如果在這一過程中，出現變化值高于精度要求情況，工作人員需要立即落實信息數據采集工作，針對采集的時間也要做好記錄工作。在信息采集過程中如果沒有太大變化，那么采用變化采集方式，能夠實現對數據區域存儲空間的節省。通常情況下，在罐區現場信息采集過程中，主要采取的是定時采集方式，每間隔五百米秒采集一次信息。PLC技術對于罐區現場儀表脈沖量的輸出，往往會將其作為高速計數進行輸入，利用高速技術單元更好完成信息采集工作。信號頻率采集的實現，要加強對PLC技術中定期中斷功能的應用。在罐區現場儀表信息傳遞中，可以采用通信的方式，對質量流量信息、液位計信息進行采集，這樣可以在最大程度上確保罐區現場儀表信息不會出現精度誤差情況，將采集到的數據信息通過語言轉化方式，直接闡述到PL模塊中，采用串序方式與現場ASCII裝置之間進行有效溝通。采用該種方式，數字信息

（3）加強現場監控。針對罐區不同環節，比如，注水環節、罐區收付油環節等要進行全面控制，這也是當前罐區監控系統中的重點內容。在具體監控可以采用不同方式，比如，使用對動作反應的監測方式、Watching dog方式。兩種監控方式的主要區別是，其中一個的相應動作是否能夠在規定時間內完成，另一個是在不考慮延遲問題時，動作是否能夠正常執行。兩者之間存在著相應邏輯關系，其中一個不需要讀取回訊信息，從而能夠減少編程控制器I/O點的設置，但另一個需要完成回訊信息讀取工作。

（4）加強儲罐閥門控制。由于受到隔爆等因素影響，在儲罐閥門設置中往往采用氣動閥門設置方式，使用電磁閥做好氣動閥門控制工作。在罐區監控系統中，想要實現對儲罐閥的控制，那么可以使用上述兩種相結合的監控方式，在啟動閥門關閉或者開啟時，監測氣動閥門的點會回訊，在這一過程中，利用PLC技術完成相應的編程操作，這樣氣動閥門回訊能擁有相應邏輯，推動氣動閥門控制與監控工作的更好落實，從而防止失誤問題產生。

在罐區現場符合相應條件要求時，還可以將PLC技術應用在模擬量監控中，比如，可以使用兩個傳感器做好模擬量信息收集工作[2]。針對收集到的信息做好對比工作，明確偏問題是否被控制在合理范圍內。在出現偏差超過規定值情況時，工作人員要對時間范圍作出準確判斷。在兩者都存在異常時，說明存在故障問題。

結束語：

綜上所述，在保障石油化工企業儲運自動化系統安全運行過程中，PLC技術在其中發揮著不可替代的重要作用。相關工作人員要對PLC技術優勢有正確認識，結合實際情況，將PLC技術應用在不同環節中，這樣儲運自動化系統能夠實現自身正常運行，為相關工作的開展提供更多便利，推動石油化工行業朝著更好方向發展。

參考文獻：

[1]何彥.油品儲運系統自動化設計技術分析[J].中國信息化，2019（06）：44-46.

[2]李慧穎.石油儲運系統優化問題及處理[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（01）：113+115.