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

皇甫志強(qiáng)

摘 要：目前世界科技發(fā)展可以說(shuō)是日新月異，這其中電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更加顯著。這就使得當(dāng)前的化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)得到不斷的革新，而且在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的地位也愈加關(guān)鍵，但是經(jīng)過(guò)分析傳統(tǒng)化工裝置電氣自動(dòng)化控制后，發(fā)現(xiàn)了許多缺點(diǎn)與不足。因此，引入先進(jìn)的PLC技術(shù)，可以將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)秀性能充分發(fā)揮，既增加了產(chǎn)量，又提高了生產(chǎn)效率。

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

在現(xiàn)在的化工生產(chǎn)裝置的電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，總是會(huì)遇到各種點(diǎn)設(shè)備邏輯關(guān)系復(fù)雜的化工工藝流程，這就需要自動(dòng)化程度高的電氣控制系統(tǒng)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、加工和管理。

1 PLC技術(shù)

1.1 PLC技術(shù)簡(jiǎn)述

PLC技術(shù)的全稱是可編程邏輯控制系統(tǒng)，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，主要是采用可編程儲(chǔ)存器，用于執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)算與算術(shù)操作等指令，最后在通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入或輸出控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程[1]。

1.2 PLC技術(shù)原理

采樣輸入，這是PLC技術(shù)控制機(jī)電系統(tǒng)的最基本階段，而且也決定了最終的控制質(zhì)量。在此階段中，PLC技術(shù)通過(guò)掃描來(lái)收集有用的信息，將得到的信息儲(chǔ)存在內(nèi)部系統(tǒng)，而且經(jīng)過(guò)采樣輸出后保存的信息是永久性的。執(zhí)行環(huán)節(jié)，就是經(jīng)過(guò)采樣輸入后得到部分信息，PLC技術(shù)會(huì)對(duì)得到的信息運(yùn)用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，而且計(jì)算得到的結(jié)果非常全面有效。在經(jīng)過(guò)計(jì)算后會(huì)實(shí)時(shí)刷新計(jì)算有效結(jié)果，并儲(chǔ)存到儲(chǔ)存器中。刷新輸出，這是PLC技術(shù)最后的環(huán)節(jié)，即輸出環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)傳輸設(shè)備會(huì)輸出信息，并儲(chǔ)存有效結(jié)果，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的控制。

1.3 PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

①機(jī)電設(shè)備主要靠編程技術(shù)進(jìn)行控制就可以，連接上PLC技術(shù)和輸出設(shè)備，就可以利用內(nèi)存進(jìn)行邏輯控制，最終達(dá)到控制整個(gè)機(jī)電設(shè)備的效果;②PLC自控體系占據(jù)空間十分小，使得連接和拆裝都十分便捷，應(yīng)用范圍較廣。而且PLC自控系統(tǒng)采用梯形圖、功能塊、語(yǔ)句表等編程手段，使得操作更加簡(jiǎn)單，也不需要進(jìn)行維護(hù);③PLC技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電自動(dòng)化控制的情況下，不僅實(shí)現(xiàn)了連續(xù)操作，還減少了控制體系的空間。

2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用

2.1 PLC控制系統(tǒng)的配置分析

輸出口以及輸入口。在自動(dòng)化控制的過(guò)程中，會(huì)遇到很多物理參數(shù)變化，例如溫度、速度、電壓、功率、流量等，這時(shí)通過(guò)采樣輸入可以將數(shù)據(jù)收集，然后在經(jīng)由PLC技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化與接收。電源模板，其作用就是控制內(nèi)部電壓與外接電源。接口模板，其主要作用就是對(duì)架進(jìn)行接口。處理單元，具有運(yùn)算的作用，可以用于控制PLC。底板，可以連接所有的模板，并起到固定作用。

2.2 應(yīng)用于開(kāi)關(guān)控制上

PLC技術(shù)的工作原理就是利用虛擬繼電器替代傳統(tǒng)繼電器的工作方式。相較于傳統(tǒng)繼電器，虛擬繼電器反應(yīng)速度更加快，而且開(kāi)關(guān)量控制更加及時(shí)，大大提升了工作效率。

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

化工生產(chǎn)作為重要的工業(yè)項(xiàng)目，其生產(chǎn)中具有高溫高壓、易燃易爆、有毒等特點(diǎn)，為了使生產(chǎn)更加安全，使得其生產(chǎn)條件十分嚴(yán)苛，需要在穩(wěn)定溫度、流量液壓等自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)上，引入PLC技術(shù)。

3.1 應(yīng)用PLC技術(shù)的目的

應(yīng)用PLC技術(shù)的目的就是選擇適當(dāng)?shù)腜LC和傳感器，利用其完成對(duì)控制系統(tǒng)的功能、檢測(cè)信息、顯示狀態(tài)、組建報(bào)警硬件等，以此來(lái)完成化工工藝的電氣自動(dòng)化控制。

3.2 PLC技術(shù)在化工生產(chǎn)中的安裝要求以及工作環(huán)境

PLC技術(shù)在化工生產(chǎn)中需要避免高強(qiáng)度的電壓、電磁的干擾，為了減少干擾可以應(yīng)用系統(tǒng)自帶的污染屏蔽層變化的隔離變壓器。此外，也要盡量避免與干擾強(qiáng)度大的設(shè)備同處于一個(gè)環(huán)境，盡量做到PLC的輸出、輸入線分別開(kāi)，還要遠(yuǎn)離高壓電線以及動(dòng)力線等。而且PLC技術(shù)安裝時(shí)，需要控制溫度，使其保持在0-55℃，空氣的濕度要在85%以下，并且盡可能的遠(yuǎn)離震動(dòng)源，避免直接接觸到具有強(qiáng)腐蝕性的易燃?xì)怏w[2]。

3.3 應(yīng)用案例

在具體的生產(chǎn)中采用PLC裝置時(shí)，有兩種方式對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)置，分別為集中控制和就地控制，而且要注意電動(dòng)機(jī)相互之間的設(shè)置順序、邏輯以及時(shí)序關(guān)系，這個(gè)至關(guān)重要。針對(duì)于PLC的選型，我們都知道PLC系統(tǒng)的控制主板主要有微處理器和集成電路，經(jīng)由微處理器可以實(shí)現(xiàn)編程器接口模板功能的處理以及替換作用，最終由控制主板實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能。

3.4 PLC技術(shù)的故障分析與處理

PLC主機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障的概率十分高，尤其是它的電源系統(tǒng)。因?yàn)椋娫聪到y(tǒng)需要不間斷的工作以及散熱，在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的電壓與電流的波動(dòng)沖擊。而且PLC技術(shù)多數(shù)都是采取插件的結(jié)構(gòu)，這有一個(gè)缺點(diǎn)就是容易造成陷入總線的破損，對(duì)底板、接插件接口處的總線影響也十分大。為此，應(yīng)定期檢查線路，并進(jìn)行除塵降溫等，使得PLC可以正常運(yùn)行。

總而言之，在化工裝備電氣自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)具備很多的優(yōu)勢(shì)，可以被廣泛應(yīng)用，并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，PLC技術(shù)也有待提升，使其可以更好地服務(wù)于化工生產(chǎn)行業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李陽(yáng)，熊國(guó)鵬，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（04）：127.

[2]韓瑾.PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（06）：179-180.