化工装置电气自动化控制过程中PLC技术的应用分析

曹文姝 王楠

1.烟台力凯数控科技有限公司 山东 烟台 264010；

2.万华化学集团股份有限公司 山东 烟台 264010

引言

在当前自动化控制运行过程中，工业企业利用PLC控制系统，实现系统可编程控制的记录和运行，结合继电接触控制器技术、云计算技术以及PLC控制系统等，解决传统电气控制系统的内部接线复杂、运行可靠性低及能耗高等问题，实现电气自动化的高效运行。

1 PLC简介及发展

可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)，是一种为在工业环境下使用而专门研发、内置有微型处理器的自动化控制的数字运算操作电子系统，能够将控制指令即时写入内存进行存储和运行。PLC大都由CPU、电源、指令和数据RAM、input/output电路、AD等功能单元组成。从20世纪60年代到21世纪的今天，经过半个多世纪的发展，PLC的发展越来越适应于现代工业化的需求。在世界各工业大国的研发下，PLC家族的大型机和微型机面世，同时还出现了种类繁多的特殊功能单元和功能各异的可拓展模块，发明了各种人机交换界面单元、信息交换单元。PLC的技术发展和完善以及丰富的周边配套设施，使得PLC技术在工业控制设备广泛运用，同时使设备操控越发简单[1]。

2 化工装置的主要特点分析

化工装置的主要特点表现为：其一，复杂性强；其二，危险性高；其三，对操作的灵活性要求比较高等。从危险性角度来看，在化工厂的生产过程中，由于产生的有害物质较多，所以极易发生燃烧情况，加上部分化学气体必须经过有效处理才能够使用，所以在一定程度上提高了化工装置的危险系数。基于此，在化工装置的电气自动化控制过程中需具备较高精确度，避免爆炸事故发生。从复杂性角度来看，不同的化工产品对化工装置的性能要求也不同，化工装置需与化工生产的要求互为适应才能够满足生产需求[2]。

3 化工装置电气自动化控制过程中PLC技术的具体应用

（1）PLC控制系统用于开关量控制。可有效控制多达数万点的点数，按照固定顺序进行随机工作。PLC控制系统的硬件结构及软件程序，可以灵活控制多套和多组程序的编写，依据需要进行调用，还可以根据工业现场进行变换。发挥PLC控制系统技术的应用优势，能更可靠地控制开关量。

（2）PLC控制系统配置。在化工装置自动化控制系统中，应用PLC技术需关注相关控制系统的配置情况，继而提高匹配率，形成理想的自动化控制性能。充分结合化工装置的自动化控制性能，在PLC控制系统的配置过程中需把握好以下几点原则：①严格把控电源模板，确保电源和电压能够协调控制，尽量避免电源故障问题出现；②整个PLC控制系统的核心是中央处理单元，需确保其控制协调能力，维持PLC技术的合理运行；③运行PLC控制系统时需合理设置输入输出接口，确保相应接口能够表现出更强的稳定效果，尤其要关注实时变化信息；除此之外，还需合理设置PLC控制系统中的接口模板和底板，继而保证系统稳定运行。

（3）对化工生产进行实时监测与故障诊断。由于化学生产过程经常处于危险之中，因此需要对许多因素进行管理和控制，以便根据需要更好地控制化学生产过程。这是控制生产链和提高化学工业生产能力的根本保证，而在应用电气自动化之后，就可以控制和管理过程。通过系统控制进行生产和监控。可以分析信息和数据，以便根据生产控制要求对生产过程和设备进行动态控制和管理。另外，有必要诊断和处理在系统控制期间可能出现的各种故障。在这种情况下，系统必须能够实时控制和管理。

（4）控制模拟量。提前对生产中的各项问题予以合理预测挑战度较高，在化工生产时，化工装置的运行受到诸多因素影响，想要提高化工装置的运行效率，必须采取相关措施。PLC技术应用在化工厂中可防控装置运行过程中的相关问题，模拟整个生产过程，确定极易出现问题的环节，最后通过数字化提高化工装置的控制效率。

（5）完成对仪表的监控。在化学生产中，有许多精密的仪器可以反映生产条件。因此，为了提高化学工业的质量和效率，有必要对这些仪器和设备进行控制。整个系统控制操作的基础是使用自动化电气控制技术控制仪器和设备。这样可提高总体控制能力，在监视系统中实施过程阶段的良好条件。在此过程中，必须根据相关要求处理控制操作，其中关键技术是微处理器，信息和通信技术以及集成电路控制技术。

4 具体应用实例分析

在考虑自身规模基础之上，某化工厂将PLC设备有效应用到自动化控制之中，该化工厂的化工装置有13台电动机，对不同电动机上的顺序设置方面具有不同的安排。为了保证PLC技术的应用具有高度灵活性，需优化设计CPU。在该化工厂中，PLC系统的CPU主要组成部分为微处理器和集成电路等。该化工厂的PLC主要由以下部分组合而成：①处理单元；②电源模板；③输入输出口；④底板；⑤接口模板等。在处理单元中，主要功能是计算数据和处理数据。在输入输出口中，主要功能是设计电压参数，实现对数据的接收和转换。在接口模板中，主要为机架提供接口。在底板中，主要处理固定设备。

5 结束语

总之，应充分利用自动化控制系统在工业电化学生产中的作用，以实现自动化控制系统的高度应用。由于对化学生产过程进行实时监控和故障诊断，对电动汽车停车系统的运行控制系统的保护以及仪表设备监控能力的不断提高，为增加此类设备做出了贡献。同时也可以提高化学工业的生产能力，为化学工业的长远发展做准备。