分析PLC技术在化工装置电气自动化控制

王小辉+徐明

摘 要：伴随着国民经济的不断发展，带动化工产业随之腾飞。在现阶段，化工与人们日常生产、生活息息相关。基于此，文章围绕PLC技术在化工装置电器自动化控制中的应用这一内容，从PLC技术概念、特点、控制原理入手，探讨PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用，以期实现提升化工装置电气自动化水平提供些许参考和借鉴。

关键词：PLC技术；化工装置；电气自动化

传统的化工装置电气自动化控制系统由于设备、技术等诸多因素的限制，使其在实际运行过程中存在较多的缺陷，继而影响和阻碍了我国化工行业的发展。近些年，随着化工产业的蓬勃发展，原先存在的各种设备和技术缺陷不断被攻克，使得电气自动化控制水平不断提升。尤其是PLC技术的产生及其在电气自动化控制中的应用推广，更是有效解决了传统电气自动化控制存在的诸多难题，如短路控制难题，既节约了人力物力，又推动我国化工产业的快速发展。

一、概述

（一）PLC技术概念

PLC技术，可简单描述为“可编辑逻辑控制器技术”。该技术是现代计算机技术的重要组成内容之一，旨在为更好地优化工业控制水平，因而其也可称为工业控制中的“控制器”。

（二）PLC技術的特点

与传统电气自动化控制技术相比，PLC技术主要具有以下几方面优势：一是性价比高，能应用的编程元件较多，可实现的控制功能较为齐全，因而可最大限度地满足用户应用需求。同时，该项技术的应用还可以与通信联网技术有机结合，进而采取集中控制的方法进行统一控制管理；二是抗干扰性强，只需借助部分硬件元件，即可解决触电、接触不良等问题，因而使用PLC技术可有效降低化工装置故障发生的概率；三是操作应用简单，可通过编写编程语言来进行操作控制，且编程内容也较为简单、开发耗时较短，且在安装和调试时，操作也较为便捷，同时还能实现在线进行程序修改；四是硬件设备比较完善。

（三）PLC技术的控制原理

结合PLC技术实际控制应用可将其控制原理简要分为三个阶段，即输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段。

第一个阶段——输入采样：PLC系统通过扫描的方式，获取有效数据信息，并将其存入对应的单元中，再经有效处理后进入用户程序当中，再进行输出操作；

第二阶段——用户程序执行：当输出操作完成后，PLC控制系统则会按照由左及右、从上至下的顺序，依次扫描用户程序，并进行运算。同时通过不断刷新逻辑线圈状态来判断用户程序操作指令是否被执行；

第三阶段——输出刷新：该阶段，首先由计算机的CPU处理器发出操作指令，参照I/O映像区的数据、状态，利用封锁电路的方式，来驱动关联外部设备，从而实现对有关电气系统的控制。

二、化工装置电气自动化控制分析

（一）化工装置的特点

化工装置具有复杂性、危险性大的特点，设备种类繁多，操作复杂，且一旦处理不当则容易引发大的安全事故。同时化工装置对操作人员的灵活性和应激反应能力也具有较高的要求，确保其能够快速反应、迅速操作。

（二）电动机控制地点和连锁关系

在化工生产过程中，电动机控制为多点多机连锁控制，控制方式包括就地控制与集中控制两种。在就地控制系统中，工作人员需依据生产程序及相关规定遥控电动机，遥控方式也分为连锁与非连锁两种，其中连锁控制则需要通过人工控制实现，因而存在工作量大的缺陷。在集中控制系统中，则只需要求工作人员在控制室根据信号对控制台按钮与设备进行遥控，遥控方式也分为连锁与非连锁，其中连锁控制方式则可进一步设置成为自动化程度更高的控制系统。

三、化工装置中PLC的系统配置及工作原理分析

（一）化工装置中PLC的系统配置

化工装置中PLC的系统配置主要可分为硬件和软件两个部分构成。其中，硬件系统包括CPU处理器、存储器、编程器、I/O口、电源、通信接口、总线以及扩展设备。软件系统包括系统软件与用户软件两类。在化工装置电气自动化控制中PLC技术的应用，则主要指的是硬件系统方面的应用，其中主要包括主电路、PLC主机、控制电路、编程器及隔离变压器等，且实现控制目的主要是通过PLC主机硬件元件实现的。化工装置中一套完整的PLC系统构成要件，首先通过电源模板接通内部电压，再经过I/O口进行功率、电压、温度等物理量控制，再由操作人员通过PLC主机进行操作控制，并用接口模板对接机架，最终运用底板固定所有模板机械完成PLC系统配置。

（二）工作原理

化工装置中PLC控制系统的工作原理为：操作人员通过有效对接控制元件与模块，并输入设定的模拟信号，通过存储器将指令传输至执行元件，进而完成对化工装置中电动机开车、停车指令控制，同时结合电动机整套的连锁控制，最终实现对化工装置电气设备的控制。

当然，在现阶段化工装置电动机控制线路设计中，仍然较常采用传统控制方式，且传统的继电器控制方式也在不断优化。但随着电气自动化控制技术的不断发展，在一些生产工艺、流程复杂的化工生产过程中，时常需要应用到逻辑关系复杂的电动机连锁控制系统才能实现，在此过程中则必不可少地需应用到PLC技术。为此，需进一步重视和优化PLC技术，使其在化工装置电气自动化控制中的应用更加简单、便捷，应用前景更加广阔。

参考文献：

[1]刘剑威，PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].无线互联科技，2012（4）：142.

[2]张嘉谷，化工装置电气自动化控制中PLC技术的应用[J].科技信息，2012（24）：443-444.endprint