石油化工电气自动化控制中的PLC 技术应用

史晓宇(北京石油化工工程有限公司西安分公司，陕西 西安 710075)

0 引言

PLC 技术通常也可以看作是一个整体及扩展的功能系统，能够应用在许多领域，尤其在石油石化电气化控制方面得到了广泛的应用。PLC 技术有利于满足石油化工生产中的不同需求，可以根据系统功能的不同需求来进行联合的组装和变换。

1 PLC 技术探析

1.1 PLC 技术的原理

PLC 技术指的是一种采用了微电脑技术的工业控制装置技术。采用了能够进行编程的存储器及存储着内部的逻辑运算、顺序运算、算术运算等操作的指令。因为PLC 技术是一种可编程的控制器，在电气自动化的控制当中，这项技术有输入采样，程序执行和数据输出3 个主要的步骤。在输入的时候会通过扫描数据的形式把数据传送到映像当中，输入所有的数据之后才会进行程序执行的操作，完成程序执行的过程是指微处理器进行逻辑端口的处理，这个过程往往是采用自上而下的处理顺序。在处理完成数据之后，就会进行电路的封锁，进一步驱动外界的设备来完成数据输出。

1.2 PLC 技术的特点与优势

PLC 技术具备较强的灵活性和通用性，当控制系统中的部分工艺发生了一定的变化之后，通过控制电路就可以做出相应的变动。整个技术系统的设计和建造工程量都是较小的，便于维护，也便于后续根据功能需求的变化而做出相应改变。PLC 技术的控制设备外部接线比较少，更加便于操作和维护。与此同时，PLC 技术的可靠性也比较强，其抗干扰的能力也比较强。在PLC 的控制系统之下，由于许多开关都是由无触点的半导体电路完成，所以各方面的软件都具备较强的抗干扰能力，同时可靠性也得到了相应的保证。除此之外，大多数的PLC 系统当中的模块都非常丰富，并且具备较强的灵活性，因此在采用模块化的硬件结构时，都能够较大程度上适配于各种设施。同时，其配套较为齐全，功能相对完善，适用的范围广泛。

1.3 PLC 技术在电气自动化控制中的应用方式

可以根据不同的应用软件来更改相应的PLC 系统管控功能，通常以应用在数据控制领域。通过PLC编程技术对电气自动化当中产生的数据进行合理的分析，并且通过相应的口令进行自动运行。PLC 技术还可以应用在闭环控制当中，闭环控制工业生产应用广泛，具有较强的灵活性，因此适配于调整和优化系统内部的操作，可提升控制模式的可执行性[1]。PLC技术也应用在开关量控制当中，开关控制对于自动化系统而言相当重要，为了保证对其进行长效的保护，增加设备的寿命，减少故障的发生，可以应用PLC 技术提升效率。PLC 技术也应用在顺序控制系统当中，合理规范地使用PLC 技术，将其应用在顺序控制系统里，能够使系统更为流畅运行，并且能够实现远程操控，主站层处理等不同的机制，能够有效维持整个系统保持顺序性操作。PLC 技术也可以用来取代传统的机电控制器，这已经成为工程领域发展的必然趋势，能够让自动化系统各个流程进行有效协调，对生产工作起着极大的促进作用。

2 石油化工电气自动化控制技术解析

2.1 石油化工自动化控制技术的应用优势

石油是工业的重要血液，也是非常宝贵的能源之一。近年来我国在石油化工业方面投入了非常多的精力，随着石油工业方面的科研力度不断增大，针对于石油化工相关的技术越来越丰富，在石油化工相关技术当中，自动化控制技术是十分重要的一项技术，它契合于石油化工生产中的实际需求。石油化工自动化控制技术的应用优势主要体现在控制技术的类型十分多样，并且自动化控制技术的综合性与智能性都较强。自动化控制技术能够应用于控制各类石油化工生产装置上仪表等，能够提升仪表的运行效率，提升机械的使用效率。人工操作变成自动化的操作，能更好地保证操作的准确性和效率，尤其是随着石油化工生产不断扩大，更加考验技术的灵活性，因此出现了很多可集成化程度更高、可实现人机交互的自动化控制技术，能够满足相应的石油化工生产需求。

2.2 石油化工中自动化控制技术的发展

石油化工中自动化控制技术已经朝着多元化的发展方向进一步推广，控制装置更多应用在开放分布式的监控系统当中。开放式控制系统能够保障石油化工机械运行的可靠性与安全性，能够提高石油化工机械运行的灵活性，同时使石油化工领域的过程控制检测机械变得更加的智能化与精密化，安装与维护更加便利，精确度也大大提高。自动化控制系统也正在更多与石油化工领域的先进技术相结合，促进共同的发展。在未来的发展中，石油化工在线信息化的分析控制机械系统将会得到更广泛的应用，现场总线的控制系统也会得到更为迅速的发展。石油化工在线联机监控系统将得到更大范围的普及，安全控制系统将会得到进一步的推广[2]。

2.3 提升石油化工电气自动控制技术可靠性的措施

在实际生产过程当中，电气自动化控制设备具备着非常多的使用途径。想要让石油化工电气自动化控制设备或技术变得更为可靠，可以适当采取更多先进的计算机技术或者是通信电子技术等处理技术，来对整个系统进行优化和升级。要保证对整个石油化工电气自动控制系统的保护，实现自动监测和远程检测等功能，应当事先对系统当中各个设备信息交互共享的工程，进行监督与管理，使石油化工电气自动化设备的各个细节都能被及时巡检，一旦发生故障必须及时得到解决。

石油化工工程必须注重安全性，应当及时对石油化工电器自动化控制系统的运行情况进行检测，根据外部环境的变化，适当调整整个系统的运行情况，保证其稳定性。在发现故障的时候要及时进行识别和预报，避免石油化工电气自动化系统发生安全隐患问题。

3 PLC 技术的具体应用

3.1 PLC 技术在顺序控制中的应用

首先PLC 技术在石油化工电气工程自动化控制中，通常应用于生产当中的自动化顺序控制操作。因为PLC 技术能够合理规范控制管理顺序控制单元，同时能够让整个石油化工自动化系统的操作更加通畅。比如在石油化工自动化控制当中发电设备的顺序控制器里，使用PLC 技术就可以更高效地分离出发电过程之中会出现的炉渣。在实际的应用过程里，石油化工顺序控制系统需要满足3 个条件，分别是转移条件、工作任务和转移的目标。实际应用时需要提前把顺序编制好，在PLC 控制器发出指令之后，就会自动按顺序执行指令。PLC 技术在生产过程里能够有效地解决原料残渣的分离问题，并且能够让石油化工主站实现数据管理工作和远程管理工作，有效降低了工作人员的负担。

3.2 PLC 技术在开关量控制中的应用

PLC 技术广泛应用在石油化工产业电气自动化控制中的开关量控制环节。开关量的控制环节主要是为了通过使用机械继电器来实现开关的控制，通常利用PLC 技术，通过系统中的可编程存储器作为继电器，将实体的机械继电器转化为可操控的且灵活性较强的虚拟化开关量管理模块[3]。使用PLC 技术后，能够提升石油化工电气工程系统内继电器的操控反应速度，并且能够规避传统电气工程管理中存在的一些弊端，极大提高了石油化工电气工程自动化控制的管理水平。

3.3 PLC 在输煤系统中的应用

PLC 技术也可以运用于输煤系统之中，在应用的过程里有不同的生产作业线，通常分为3 级分布式的控制系统，结合PLC 技术的输煤自动控制系统，具备较强的安全性和可靠性，结合了操作台以及配电室等相应的设备。通过上位机控制系统和管理系统，完成输煤控制系统的运输管理，对输煤运输的煤矿信息进行收集，除此之外汇总了运输过程的生产、控制、故障处理的信息。整个输煤运输系统的程序当中，使用了许多不同类型的诊断与处理程序，能够用来检测传感器的故障，同时能够检测设备运行的好坏程度。

总之，利用了PLC 的组网技术之后，能够使得输煤系统各层级之间更好地进行衔接，上一级与下一级之间的分布式连接关系，能够更好地帮助输煤系统的计算机控制子模块系统提升工作效率，提高了码头运输煤矿设备的运输能力，增加了输煤系统的可靠性和可维护性。

3.4 PLC 技术在机电电气控制中的应用

PLC 技术也经常运用在石油化工的机电电气控制领域。PLC 技术之所以能广泛应用在机械机电功能管理当中，是因为且具备较强的灵活性和较强的应用优势，能够缩减电气工程自动化机电电气工程控制的时间，降低石油化工自动化生产当中机械设备的故障，提升企业的生产效率。采用PLC 技术的管理系统，来对石油化工整个生产环节当中的机电主机设备进行实时的定期监控，并且根据监控的情况有效完成相应工作的调整和控制。结合石油化工装置的自动化控制需求，利用PLC 技术把控电源模板等相关的协调控制器件，尽量避免电源出现问题，通过中央处理单元，也就是PLC 控制系统的核心，来实现各个模块的控制协调运转，以保证理想的输出效果，保证整个石油化工控制系统的稳定可靠。

3.5 PLC 技术在石油化工工艺生产中的应用

PLC 技术作为石油化工生产当中的重要技术，能够为化工工艺生产提供良好的装置。在石油化工生产当中可以使用PLC 技术的自动控制装置来对整个工艺进行系统化的生产，一般控制系统当中的硬件部分比较简单，功能也比较强，在系统当中运行的时候，可以采用PLC 技术实现集散控制系统[4]。通过这个系统能够接受现场的总线技术，来完成对整个石油化工工业的集体监控管理，使得在进行产品生产的石油化工工艺系统具备一定的自我控制能力，能够帮助石油化工工艺技术进行全面升级，提高整体系统的可操作性与便捷性。

3.6 PLC 技术在粉体原料和成品输送中的应用

PLC 技术也常用于粉体原料和成品的输送系统之中，传统的技术机械自动化水平较低，并且故障频发，为了改变这种落后的模式，可以采取PLC 的方式来实现系统的控制功能，能够保证系统维修更加方便，运行更为简单，功能更强大，保证粉体或原料在运输的过程当中，有一定的缓存周期，并且能够轻松的完成开关时间顺序的控制。针对PLC 技术的计算机控制系统，也要根据相应的标准选择合理的处理器、内存和硬盘，设置不同的I/O 单元，通过编程器来控制不同的模块，对电机要制定好开启和停止的控制模块。在这个系统之中的应用软件有上位机和下位机两部分组成，合理地利用PLC 程序，使得系统的控制回路合理运转。在调试的过程之中，可能会出现一些程序错误，需要及时解决各回路之间有着交叉的部分。很多原料输送电气自动化设备和PLC 技术在运行的过程里相辅相成，能够有效消除安全隐患，提高石油化工电气自动化系统在运行过程之中的稳定性。

4 结语

综上所述，石油化工电气自动化控制当中，PLC技术的具体应用有：系统顺序控制、开关量控制、输煤工程系统、机电电器控制、工业生产中和工厂通风排水系统以及石油化工工程粉体原料和成品输送控制的应用。因此，PLC 技术在石油化工自动化控制系统中的应用越来越广泛。