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

宋志強(qiáng)

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)被普遍的運(yùn)用。在化工裝置電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，PLC技術(shù)被普遍的運(yùn)用。文章通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行概述，簡(jiǎn)要分析了化工裝置電氣自動(dòng)化控制，簡(jiǎn)要說(shuō)明了PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，從而闡述了在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，為PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);化工裝置;電氣自動(dòng)化;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TQ056.8? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）26-0158-02

Abstract： With the continuous development of science and technology， computer technology is widely used. In the field of electrical automation control of chemical plant， PLC technology is widely used. Based on the overview of PLC technology， this paper briefly analyzes the electrical automation control of chemical plant， briefly explains the application of PLC technology in electrical automation， and expounds the application in electrical automation control of chemical plant， thus providing a reference for the application of PLC technology in electrical automation control of chemical plant.

Keywords： PLC technology; chemical plant; electrical automation; application

在化工生產(chǎn)裝置的電氣設(shè)計(jì)工作中，通常情況下，用電裝置之間的聯(lián)系都比較復(fù)雜，因此，對(duì)于自動(dòng)化電氣控制來(lái)說(shuō)，需要對(duì)其實(shí)施高效的加工和管理，這樣才可以推動(dòng)工作的進(jìn)步。以往的電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)實(shí)的使用時(shí)，是通過(guò)繼電器實(shí)施對(duì)線路的控制的，同時(shí)保障工作起來(lái)平穩(wěn)順利。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 基本原理

1.1.1 采樣輸入

這是控制機(jī)電系統(tǒng)的根本，同時(shí)和最終的質(zhì)量控制有著直接的聯(lián)系。在這個(gè)步驟中，PLC技術(shù)首先實(shí)現(xiàn)收集有用的數(shù)據(jù)這一功能，這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)利用的是掃描的方法，掃描完之后便是把它保存到里面的系統(tǒng)中。完成采樣輸入工作以后，信息能夠活動(dòng)儲(chǔ)存。由于這個(gè)步驟比較特別，因此在實(shí)際的操作期間，需要對(duì)此給予足夠的關(guān)注，將信息輸入進(jìn)去之后，通常情況下，不會(huì)隨便的去做出更改。

1.1.2 執(zhí)行步驟

將信息收集好之后進(jìn)行相應(yīng)的信息輸入，PLC技術(shù)會(huì)根據(jù)上一個(gè)步驟的信息進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算。待計(jì)算完成之后，自動(dòng)的刷新結(jié)果，同時(shí)把得到的數(shù)據(jù)存到電腦里面。這樣的話，系統(tǒng)可以通過(guò)得到的指令，然后啟動(dòng)相應(yīng)的控制活動(dòng)。

1.1.3 刷新輸出

這個(gè)步驟是這個(gè)技術(shù)的最后一項(xiàng)，內(nèi)容主要是控制體系把信息輸出，然后對(duì)控制結(jié)果實(shí)施相應(yīng)的保存，然后再利用輸出電路做到高效管理機(jī)電設(shè)備的一個(gè)過(guò)程。

1.2 PLC技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)

自控體系一般來(lái)說(shuō)體積偏小，可以很容易的實(shí)施連接與拆裝工作，所以，其適用的范圍比較大。除此之外，其操作方法也比較簡(jiǎn)單。不僅如此，其在維護(hù)需求方面相比之下來(lái)說(shuō)比較小，同時(shí)控制方法也比較簡(jiǎn)單，所以可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制技術(shù)的有機(jī)融合?？刂茩C(jī)電設(shè)備的方法一般來(lái)說(shuō)都是利用編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，但是對(duì)于邏輯工作的控制大部分是通過(guò)內(nèi)存來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣的話可以保障工作的效率和工作的質(zhì)量。如果PLC跟輸出設(shè)備連接在了一起，則可以高效的對(duì)機(jī)電裝置實(shí)施控制。在機(jī)電自動(dòng)化控制中科學(xué)合理的運(yùn)用PLC技術(shù)，能夠減小控制體系所占內(nèi)存，按照連續(xù)操控的規(guī)范要求，利用一臺(tái)PLC裝置就可以完成這些工作。

1.3 控制系統(tǒng)的配置

對(duì)于控制系統(tǒng)的配置，主要有下面幾個(gè)部分：第一是電源模板，這個(gè)部分的作用是調(diào)節(jié)好內(nèi)部電壓與外接電源的關(guān)系;第二是處理單元，這個(gè)部分主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的掌控，具有運(yùn)算的能力;第三是輸入口和輸出口，對(duì)于自動(dòng)化控制來(lái)說(shuō)，一般情況下，對(duì)于發(fā)生改變的物理參數(shù)，在這種條件下，需要利用收集的功能，將每一個(gè)參數(shù)運(yùn)輸?shù)絇LC中，接著通過(guò)利用數(shù)據(jù)的接受和轉(zhuǎn)換功能實(shí)現(xiàn)自己的目的;第四是接口模板，這個(gè)部分是對(duì)機(jī)架實(shí)施接口工作的部分;第五是底板，這個(gè)部分的任務(wù)是固定模板機(jī)械，同時(shí)把所有的模板通過(guò)底板進(jìn)行連接。

2 化工裝置電氣自動(dòng)化控制分析

2.1 化工裝置的特征

首先，化工裝置的操作比較復(fù)雜。由于其裝置的類型多種多樣，同時(shí)結(jié)構(gòu)和功能也不一樣，同時(shí)施工量也比較大，平日里需要檢查和修理的項(xiàng)目也比較多，而且檢查和修理的內(nèi)容也比較復(fù)雜。其次，化工裝置的操作比較危險(xiǎn)。因?yàn)榛ぱb置還有其管道里面存在著易燃易爆物質(zhì)，有時(shí)某些物質(zhì)還有毒，化工裝置通過(guò)不同的操作，有的操作可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)還有爆炸的意外情況，如果解決問(wèn)題的方式采取不合理的話，很可能會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，造成十分嚴(yán)重的意外事故。最后，對(duì)于操作化工裝置的工作人員來(lái)說(shuō)，其需要足夠的靈活，同時(shí)具備裝置臨時(shí)出現(xiàn)意外能進(jìn)行處理能力，保障其動(dòng)作足夠敏捷。

2.2 電動(dòng)機(jī)控制的特征

電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)有主電路和控制電路兩個(gè)部分。主電路是電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，需要實(shí)施電路控制的時(shí)候才可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的功能和正反轉(zhuǎn)的功能?？刂齐娐酚蓪?duì)接觸器以及繼電器組合而成，在實(shí)際的操作過(guò)程中，元器件和斷觸點(diǎn)之間的結(jié)合，組成了控制邏輯，這對(duì)于工藝流程而言具有控制的作用。

2.3 電動(dòng)機(jī)控制地點(diǎn)和連鎖關(guān)系

在實(shí)際的生產(chǎn)期間，控制電動(dòng)機(jī)的時(shí)候可以實(shí)施連續(xù)的控制，這個(gè)具備多點(diǎn)多機(jī)的特征，這樣的話可以保護(hù)生產(chǎn)裝置，從而推動(dòng)生產(chǎn)工作的平穩(wěn)實(shí)施。進(jìn)行生產(chǎn)工作的過(guò)程中使用的電氣裝置之間是連鎖關(guān)系，其中又包含著很多更細(xì)的關(guān)系?？刂品绞骄陀屑锌刂品绞胶途偷乜刂品绞絻煞N。首先，集中控制方式需要工作人員在控制室內(nèi)，利用電路常開(kāi)節(jié)點(diǎn)信號(hào)來(lái)實(shí)施相應(yīng)的控制，比如遠(yuǎn)程控制臺(tái)上的按鈕以及現(xiàn)場(chǎng)裝置。這種控制有兩種形式，連鎖形式和非連鎖形式，連鎖電動(dòng)機(jī)的控制電路可以調(diào)設(shè)成更具自動(dòng)化的控制系統(tǒng)。其次，在按照生產(chǎn)步驟以及生產(chǎn)要求的前提下，就地控制系統(tǒng)需要工作人員實(shí)施遙控電動(dòng)機(jī)的操作，這也有連鎖形式和非連鎖形式兩種。連鎖控制需要在人工的條件下完成，而且它有一個(gè)很大的缺點(diǎn)就是工作量比較繁雜。

3 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

在研究PLC 控制系統(tǒng)期間，對(duì)于輸入口和輸出口的配置，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)隨著各種要素的改變而進(jìn)行相應(yīng)的輸入，在這些PLC 的數(shù)據(jù)里面，可以把它進(jìn)行接收以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。電源模板也有很多的功能，比如有效控制外接電源和內(nèi)部電壓。而在接口模板方面，可以進(jìn)行機(jī)架接口。在處理單元方面，使用PLC 實(shí)施控制的過(guò)程中，可以推動(dòng)運(yùn)算的健全和發(fā)展。在底板方面，尤其是在有的模板進(jìn)行連接的過(guò)程中，可以把模板機(jī)械固定好。在開(kāi)關(guān)量方面，是有 PLC 技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)控制的功能，由于PLC 技術(shù)工作的基礎(chǔ)是使用虛擬繼電器完成有關(guān)的操作，同時(shí)它可以取代以往的繼電器。以往的繼電器在使用的過(guò)程中，不但工作的效率比較低，同時(shí)也無(wú)法實(shí)時(shí)的掌控好開(kāi)關(guān)量，因此，使用PLC 技術(shù)徹底的彌補(bǔ)了這兩個(gè)不足的地方，不但可以做到實(shí)時(shí)的斷路進(jìn)行控制工作，同時(shí)還可以提升現(xiàn)實(shí)運(yùn)行過(guò)程中的工作速度。

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

4.1 化工工藝生產(chǎn)

PLC 技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中主要是以 PLC 為核心技術(shù)，通過(guò) PLC 技術(shù)與智能化儀表二者相輔相成，相互結(jié)合并選擇合理優(yōu)秀的高性能元件，使它在使用期間能夠檢測(cè)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的充分把控，使化工工藝的電氣自動(dòng)化控制更加完善。

4.2 化工生產(chǎn)

在實(shí)際的化工生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)于 PLC 技術(shù)的應(yīng)用，可以改善工作環(huán)境以及相應(yīng)的安裝要求。同時(shí)，在整個(gè)的安裝過(guò)程中，通過(guò)使用該種技術(shù)可以降低電源與電磁的干擾。在實(shí)際的工作期間可以利用系統(tǒng)中的污染屏蔽隔離變壓器對(duì)其控制并預(yù)防這些設(shè)備的干擾。一方面，當(dāng)對(duì)PLC 線路進(jìn)行輸入與輸出過(guò)程的時(shí)候要將它與相應(yīng)的走線分開(kāi)，同時(shí)將動(dòng)力線、高壓線與其隔離開(kāi)來(lái)。另一方面，在安裝的時(shí)候，要對(duì)安裝的環(huán)境溫度控、濕度、震動(dòng)以及空氣等各個(gè)方面都有一定的要求，其中，溫度，一般要處于0～55℃之間，濕度也要較小，同時(shí)要防止震動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生影響。

4.3 運(yùn)用實(shí)例

在現(xiàn)在的實(shí)際生產(chǎn)中，很多方面都用到了PLC 裝置。對(duì)于該種技術(shù)的運(yùn)用，主要體現(xiàn)在實(shí)際的生產(chǎn)流程中通過(guò)PLC裝置采取集中化控制與就地控制的方式來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)方式設(shè)置，對(duì)于電動(dòng)機(jī)的順序以及邏輯等方面都可以進(jìn)行相應(yīng)的操控設(shè)置。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)PLC進(jìn)行選型， PLC系統(tǒng)中的操作主板分為路由處理器以及相應(yīng)的集成電路兩部分，因此，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中需要根據(jù)相應(yīng)的生產(chǎn)實(shí)際狀況來(lái)對(duì)其進(jìn)行選型。一方面要滿足，對(duì)于編程器接口模板功能進(jìn)行替換，以及微處理器的同步。另一方面，還要對(duì)于控釋模板在RAM上進(jìn)行有效的儲(chǔ)存。PLC的控制系統(tǒng)是通過(guò)各種智能軟件來(lái)組成的，對(duì)于相應(yīng)的輸入以及輸出工作，需要相應(yīng)的技術(shù)人員在設(shè)計(jì)期間根據(jù)PLC技術(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，保障整個(gè)PLC的控制系統(tǒng)的質(zhì)量與高性能。

4.4 對(duì)于過(guò)程中產(chǎn)生的故障分析處理方法

使用PLC技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)的過(guò)程中，常常會(huì)遇到一些故障。引起這些故障的原因是PLC主機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。其中對(duì)于電源系統(tǒng)，它在不斷地運(yùn)行狀態(tài)下，會(huì)產(chǎn)生一些電流與電壓的故障問(wèn)題，類似于這種插件結(jié)構(gòu)，當(dāng)它出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候很容易會(huì)破壞總線的使用。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段我國(guó)的科學(xué)以及經(jīng)濟(jì)都在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，與此同時(shí)我國(guó)的化工裝置電氣自動(dòng)化控制工作受到的關(guān)注也在逐漸的增多， PLC 技術(shù)慢慢的被運(yùn)用了起來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)不但可以簡(jiǎn)化化工裝置電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安裝和操作，同時(shí)還可以推動(dòng)工作設(shè)備的健全程度。因此，對(duì)于這項(xiàng)工作，只要嚴(yán)格的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施，務(wù)必會(huì)優(yōu)化工作的質(zhì)量和工作的效率，為國(guó)家和社會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。

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（4）：45-47.

[2]李陽(yáng)，熊國(guó)鵬，辛文軍，等.PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（4）：127.

[3]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.