PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用探析

（天能化工有限公司，石河子市，832000）杨李鹏

PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用探析

（天能化工有限公司，石河子市，832000）杨李鹏

近年来，化工装置电气自动化控制有了很大进展，PLC技术逐渐获得广泛应用且日益优化，在自动化控制方面有着重要作用。新形势下，传统自动化技术逐渐暴露出一系列的缺点，已经无法满足当前的新需要，而PLC技术表现出非常明显的优势，同时可靠性与灵活性相对较高。首先阐明PLC技术概况，包括基本原理、主要的优势以及控制系统的配置，在此基础上，阐述了化工装置电气自动化控制的特点，最后细致深入的研究了其应用。

PLC技术；化工装置；电气自动化控制；应用

当前，科技突飞猛进，电气自动化控制中PLC技术的应用日益完善，充分体现出该技术的作用。其克服了传统自动化控制的不足，从而为有效开展控制工作创造了有利条件。首先，该技术的应用在顺序控制上明显改善公司的工作效率，其次，将该项技术引入到开关量的控制上，使得一系列的难题得以解决。所以，该项技术的应用为公司节省了大量的人力物力，促使其实现健康持续发展。在化工生产装置的电气设计中，往往面临诸多用电设备逻辑关系繁琐的工艺流程，需要引入自动化水平相对较高的电控系统进行生产与管理。而传统电动机的线路控制主要是通过机械继电器来进行，控制线路繁琐状况关系着控制系统的自动化水平，同时还关系着其可靠性。因此，科学应用PLC技术，对进一步改善电控系统控制程度非常有帮助。本文研究了该项技术在化工装置电气自动化控制中的应用，希望能够为化工自动化控制水平的提高提供指导。

1 PLC技术概况

1.1 基本原理

采样输入。这属于其控制机电系统的基本阶段，并且对于最后控制质量起着关键性作用。该环节之中，PLC技术先完成对有用数据的收集，这利用扫描的方法来实现，接着将其保存至内部系统里面。采样输入工作结束以后，信息则可以活动储存。鉴于该环节所具有的特殊性，职工具体操作过程中必须高度重视，输入完信息以后，则一般不会随意对其修改。

执行环节。收集完信息并将其输入以后，PLC技术将按照上个环节的信息实施细致的计算。等到计算结束以后接着将结果自动刷新，同时将其保存至电脑内部。此时职工一定要明确输入采样信息的大小与状态，使其能够保持一致性。如此，系统则可以得到有关指令，启动相应的控制活动。

刷新输出。这属于该项技术的最终流程，其中控制体系将信息输出，然后对控制结果进行储存，接着通过输出电路实现对机电设备的有效管理。

1.2 PLC技术的主要优点

自控体系具有相对较小的体积，非常方便进行连接与拆装，因此，具有较广泛的适用范围。另一方面，其程序编辑模式为功能块、语句表、梯形图，所以，其操作方法相对简单。另外，维护需求相对偏低、控制方法比较简单，从而使其能够与自动控制技术进行有机融合。

机电设备的控制基本上通过编程技术来进行，而逻辑工作的控制基本上通过内存来实现，能够充分确保控制工作的效率与质量。要是PLC与输出设备两者相连，则可以有效控制机电设备。

在机电自动化控制中引入PLC技术，可以明显降低控制体系的占用空间。根据连续操控的标准，通过1台PLC设备就能够胜任。

1.3 控制系统的配置

具体来说，主要涉及到下列几点：首先，电源模板，这个部分负责控制内部电压与外接电源；其次，处理单元，这个部分负责对PLC进行控制，有运算功能；再次，输入口、输出口。自动化控制当中，通常面临物理参数改变的情况，比如流量、温度、电压、功率等诸多方面。利用采集能够把各个参数传输至PLC中，然后实习数据的接收与转换；第四，接口模板，这个部分负责对机架进行接口；最后，底板，这个部分主要负责对模板机械进行固定，并且将全部模板连接。

2 化工装置电气自动化控制概况

2.1 化工装置主要特征

其一，危险性，化工设备与管道里面具有毒害物质，且易爆易燃，同时要进行各种操作，如果不能妥善处理则非常意义引发重大事故；其二，复杂性。主要是存在诸多种设备，性能、结果各不相同，施工任务量相对较大，平时有多重项目效益检修，非常繁琐。其三，要求操作者必须具备良好的反应能力与灵活性，确保动作尽快进行。

2.2 电动机控制特点

该系统主要包括两方面：主电路、控制电路。对于前者来说，其主要包括断路器、接触器、配套的电器元件。这属于其中的驱动电路，对电路进行控制才能够开关或实现正反转。对于后者来说，其主要包括继电器与接触器两部分，元器件在组合中的操作，断触点彼此组合，于是构成控制逻辑，最终发挥控制工艺流程的功能。

2.3 电动机控制地点与连锁关系

生产的时候，电动机为连锁控制，多点多机，这样可以有效保护生产装置，推动生产顺利开展。生产过程中用到的电气设备彼此存在着连锁关系，例如逻辑与顺序关系，循环因素等。控制方式主要包括两种类型，分别是集中与就地控制。首先，前者规定工作者必须处于控制室中，利用电路常开节点信号来遥控控制台上的按钮与设备。该控制主要分为连锁与非连锁，连锁电动机的控制电路可以设计为具有较高自动化水平的系统；其次，后者规定工作者按照生产程序与要求来遥控电动机，同样包括连锁和非连锁。前者利用人工实现，存在的不足之处是涉及到相对较大的工作量。

3 电气自动化控制中PLC技术的应用

作为生产量大的工业项目，化工生产具有毒害、易爆易燃的特点，为切实保证生产工作顺利进行，引入PLC技术，能够有效符合化工生产的要求。

3.1 技术应用的主要目的

旨在以PLC为核心，和智能仪表进行有机结合，采用科学的传感器与PLC等部件，实现控制系统功能，检测信息，显示状态等。完成化工工艺的电气自动控制与运行状态的显示与检测等功能。

3.2 安装要求与环境

安装要求。防止炎症的电磁、电源干扰，能够选择系统具有的污染屏蔽层变化的隔离变压器来降低。防止和那些具有较大干扰能力的设备分布在同个房间中，PLC的输入、输出线路走线应当分开，并且应当与高压线与动力线远离。

安装环境。湿度：必须处于85%以下；温度：处于0～55℃范围之内。空气：防止与H2S、HCl等具有较强腐蚀性的可燃气体接触。震动：与那些具有较强震感的振动源远离。

3.3 应用实例

概述。应用PLC装置进行生产的过程中，应当按照实际生产流程通过就地与集中控制的方式来设置，生产装置之中，电动机彼此间设定时序、逻辑、顺序关系。

选型。其中操控主板主要由集成电路与微处理器组成，编辑器的接口模板功能的处理与替换主要通过微处理器实现，摒弃控制主板完成对RAM的存贮。

输入与输出工作。控制系统主要包括断路器、接触器、热继电器等有关软件，在设计线路过程中，应当发挥PLC的优点来科学合理的设计控制量，实现按照各种操作要求正确取舍开关。在开关量控制上的应用：该项技术的实质是将传统的机械继电器工作模式摒弃，把它转变成虚拟继电器。这样虚拟继电器具有非常小的反应时间，能够将其忽略。比如，在断路器控制系统上，通过继电器来完成，存在的不足之处是控制不及时、反应比较缓慢。要是选择PLC来加以控制，则能够迅速实现短路控制，根本不需要反应时间，非常迅速。所以，关于这方面的应用，基本上体现在反应迅速、可靠性高。

4 结束语

总之，在化工装置的电气自动化控制中引入PLC技术，既可以在很大程度上简化了继电器的逻辑，明显提高其可靠性，还能够进一步优化设备结构，使得生产成本明显减少，职工可以及时将各种操作与检修假设熟练，所以具有一系列的优点。在今后，需要不断创新该项技术，使其可以满足不断变化的工作环境的要求，从而使其应用范围更加广泛。

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1008-0899（2016）08-0029-03