对石油化工企业储运自动化系统中PLC的应用路径探究

刘春庚

摘要：本文主要分析了PLC在石油化工企业储运自动化系统中的应用，然后阐述了石油化工企业储运自动化系统基本内容，以及PLC基本结构与功能特点，最后对明确PLC技术指标、掌握不同信息采集方式、加强现场监控等PLC应用路径进行总结，主要目的是将PLC技术优势发挥出来，实现储运自动化系统的正常运行。

关键词：石油化工企业;储运自动化系统;PLC

1、石油化工企业储运自动化系统分析

储运自动化系统是当今石油化工企业发展中的重要组成部分，在油品储运环节中，利用的自动化管理系统主要包括罐区监控管理、销售管理以及装卸车管理，在部分石油化工企业中还包括污水处理系统。在此类系统中，罐区自动监控管理系统，就能够在一定程度上将整个自动化管理能力与管理水平体现出来。因此，在自动化系统的创建中，应该结合罐区监控管理展开，这也是当前油品储运环节的重点内容。石油化工企业中的储运自动化系统，可以为相应工作的开展提供更多便利，提升工作质量与工作效率，减轻工作人员工作量。而且在工作过程中，能够及时发现在其中存在的问题与不足，并给出相应解决措施，推动各项工作的顺利进行，为石油化工企业更好发展打下良好基础。

2、PLC基本结构与功能特点

2.1基本结构

PLC就是人們常说的可编程逻辑控制器，主要是将可编程存储器应用在内部存储程序当中，从而执行不同面向用户的指令，包括执行逻辑运算指令、执行顺序控制指令、执行定时指令等，采用数字方式、模拟输入方式、模拟输出方式等对不同类型机械生产过程进行全面控制。在整个PLC中包含很多不同内容，比如，电源、中央处理器、存储器、输入输出接口电路等。电源在整个PLC中发挥着不可替代的重要作用，如果电源的安全性与可靠性没有得到保障，那么PLC的有序运行、有效工作将会受到影响。因此，在PLC制造过程中，制造商对于电源的设置给予更多重视，通常情况下，交流电压波动往往在+10%（+15%）范围之内，可以将PLC直接与交流电网相连。中央处理器属于PLC的控制中心，中央处理能够根据PLC系统程序赋予的功能，实现对编程期键入用户程序与数据的接收，同时，对存储器、电源的具体工作状态进行检查，对用户程序中是否存在语法错误进行诊断。在将PLC应用在具体工作中，会通过扫描的方式，对现场不同装置状态、数据情况进行接收，并将接收到的数据信息直接存储到I/O映像区，想要实现对用户程序的逐条读取，要围绕用户程序存储器展开。为促使PLC的可靠性与安全性可以得到提升，针对大型PLC，可以采取双CPU构成冗余系统，或者直接采用三CPU表决系统方式，这样即便其中某个中央处理器出现故障问题，系统也能实现正常运行。存储器主要是包括系统程序存储器以及用户程序存储器，系统程序存储器的主要目的是对系统软件进行存储，而用户程序存储器的主要目的是存储应用软件。

2.2功能特点

PLC有着属于自身的功能特点，这也是PLC能够在不同行业中得到广泛应用的一个重要原因，对于PLC的功能特点，从不同方面进行阐述：（1）使用较为方便，编程更加简单。一般而言，PLC会使用较为简单的编程语言，包括简明的梯形图方式、逻辑图方式、语句表方式等，不需要计算机知识，因此，整个系统开发周期较短，可以在现场进行调试。如果想要修改程序可以采用在线方式，在控制方案改动中，不需要对硬件进行拆卸。（2）功能较强，性价比较高。在一台小型PLC当中，会包含很多个不同的编程元件，此类编程元件主要是提供给用户使用，具备更加完善的功能，可以高质量完成复杂的控制功能。相较于同等功能继电器系统而言，性价比更高。PLC在分散控制与集中管理的实现中，可以使用通信联网。（3）硬件配套较为齐全，用户使用更加方便，具有较强适应性。从当前我国社会发展中不难看出PLC产品已经朝着标准化、系列化与模块化方向发展，能够配备不同硬件装置提供给用户，用户可以结合自身实际需求开展系统配置工作，这样组成的系统能够实现不同功能与不同规模。PLC安装接线较为方便，使用接线端子与外部接线之间相连。PLC自身具备一定的带负载能力，可以实现对电磁阀、小型交流接触器的驱动。在对硬件配置作出明确后，可以采用修改用户程序的方式，对工艺条件的变化更好适应[1]。（4）可靠性高的同时，具备很强抗干扰能力。在以往的继电器控制系统中，会使用很多时间继电器、中间继电器，在这一过程中，很有可能会因为触点接触不良引发故障问题。基于此，使用PLC对时间继电器、中间继电器进行替代，这样在整个系统中只包含着少量硬件元件，在此背景下，因为触点接触不良引发的故障问题会大大减少。在PLC中采用很多不同抗干扰措施，因此，具备较强抗干扰能力。平均无故障时间在数万小时之上，因此，可以将PLC应用在具有强烈干扰的工业生产现场中。

3、石油化工企业储运自动化系统中PLC的应用路径

PLC一般而言会被应用在罐区信息采集中，将采集到的数据信息直接上传到上位机中，上位机根据具体情况能够发出相应指令，从而对罐区执行部门进行全方位控制与调用。在罐区中需要采集的数据信息较多，种类较为丰富，比如，电磁阀回讯信息、多种警报信息、刮板信息、无论流量数字信号信息、可燃气体报警器信号信息、开关量输入控制信号信息等。为促使PLC能够在罐区监控系统中得到更好应用，要注意以下几点工作的落实：

（1）明确PLC技术指标。在指标输入过程中，如果涉及到检测精度，那么往往主要是指系统本身，不包含变动器检测内容，以及传感器技术精度检测内容。在自检测过程中不会附加误差，能够实现对数字输出变送器、多种通信协议的兼容，比如，能够兼容质量流量与钢带液位计等。模拟量检测精度必须要符合规定标准，这样才能为后续工作开展打下良好基础。脉冲量检测中也不会附加误差，技术频率与输入电压要分别控制在50kHz、5VDC-24VDC。在开关状态检测工作开展中，可以采用开关量方式做好读取工作。在指标输入期间，要做好控制信号输出工作，无触点开关熔容量可以将其设置为24VDC、500mA。与此同时，做好PID调节输出工作，以及模拟量输出工作。

（2）掌握不同信息采集方式。在将PLC技术应用在罐区监控信息采集过程中，通常要采用不同方式，比如，规定具体时间做好信息采集工作，也就是说，工作人员需要在规定时间内，对罐区监控信息进行采集，并且要做好采集数据信息的存储。还可以采用变化采集方式，该种方式需要工作人员能够对信息进行跟踪采集，结合信息变化情况做好采集工作。如果在这一过程中，出现变化值高于精度要求情况，工作人员需要立即落实信息数据采集工作，针对采集的时间也要做好记录工作。在信息采集过程中如果没有太大变化，那么采用变化采集方式，能够实现对数据区域存储空间的节省。通常情况下，在罐区现场信息采集过程中，主要采取的是定时采集方式，每间隔五百米秒采集一次信息。PLC技术对于罐区现场仪表脉冲量的输出，往往会将其作为高速计数进行输入，利用高速技术单元更好完成信息采集工作。信號频率采集的实现，要加强对PLC技术中定期中断功能的应用。在罐区现场仪表信息传递中，可以采用通信的方式，对质量流量信息、液位计信息进行采集，这样可以在最大程度上确保罐区现场仪表信息不会出现精度误差情况，将采集到的数据信息通过语言转化方式，直接阐述到PL模块中，采用串序方式与现场ASCII装置之间进行有效沟通。采用该种方式，数字信息

（3）加强现场监控。针对罐区不同环节，比如，注水环节、罐区收付油环节等要进行全面控制，这也是当前罐区监控系统中的重点内容。在具体监控可以采用不同方式，比如，使用对动作反应的监测方式、Watching dog方式。两种监控方式的主要区别是，其中一个的相应动作是否能够在规定时间内完成，另一个是在不考虑延迟问题时，动作是否能够正常执行。两者之间存在着相应逻辑关系，其中一个不需要读取回讯信息，从而能够减少编程控制器I/O点的设置，但另一个需要完成回讯信息读取工作。

（4）加强储罐阀门控制。由于受到隔爆等因素影响，在储罐阀门设置中往往采用气动阀门设置方式，使用电磁阀做好气动阀门控制工作。在罐区监控系统中，想要实现对储罐阀的控制，那么可以使用上述两种相结合的监控方式，在启动阀门关闭或者开启时，监测气动阀门的点会回讯，在这一过程中，利用PLC技术完成相应的编程操作，这样气动阀门回讯能拥有相应逻辑，推动气动阀门控制与监控工作的更好落实，从而防止失误问题产生。

在罐区现场符合相应条件要求时，还可以将PLC技术应用在模拟量监控中，比如，可以使用两个传感器做好模拟量信息收集工作[2]。针对收集到的信息做好对比工作，明确偏问题是否被控制在合理范围内。在出现偏差超过规定值情况时，工作人员要对时间范围作出准确判断。在两者都存在异常时，说明存在故障问题。

结束语：

综上所述，在保障石油化工企业储运自动化系统安全运行过程中，PLC技术在其中发挥着不可替代的重要作用。相关工作人员要对PLC技术优势有正确认识，结合实际情况，将PLC技术应用在不同环节中，这样储运自动化系统能够实现自身正常运行，为相关工作的开展提供更多便利，推动石油化工行业朝着更好方向发展。

参考文献：

[1]何彦.油品储运系统自动化设计技术分析[J].中国信息化，2019（06）：44-46.

[2]李慧颖.石油储运系统优化问题及处理[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（01）：113+115.