试论PLC控制的特点及其在化工过程控制的运用

2019-02-09陈继勋

世界有色金属 2019年22期

陈继勋

（甘肃能源化工职业学院，甘肃兰州 730207）

近些年，我国的化工行业正在迅速发展，各式各样的新技术也被应用到实际生产中。其中，PLC控制系统能实时检测、记录并显示化工生产过程中的各项参数，满足不同的特殊要求。要想切实提高化工生产的质量、效率以及安全性，那么就需要深入分析和研究PLC控制系统。

1 PLC控制系统的特点分析

PC指的是可以编程的逻辑控制器，其核心为微处理器，集中了自动控制技术、计算机技术、通信技术等特点，属于一种控制装置[1]。该控制系统具有较为强大的功能，但是其体积较小，具有较为广泛的应用。

从功能方面来说，PLC控制无论控制多么复杂，都可以借助程序完成编制；从控制内容变更方面来说，PLC控制只需改变程序，即可完成相应的操作；从控制速度来说，PLC控制运用的微处理器，可以快速完成处理；从计数控制来说，PLC控制具有较强的计数功能；从安装施工来说，PLC控制的安装较为简单，施工起来较为便利；从可靠性方面来说，PLC控制使用的集成元件，该元件具有较小的体积、较长的寿命，同时还具有较强的可靠性；从可扩展性来说，PLC控制可以在I/O点的允许下，自由地进行扩充；从维护方面来说，PLC控制具有较强的自诊断功能，能迅速查到系统中的故障，维护起来也是较为方便的。

2 PLC在化工生产过程控制中的应用

在我国的国民经济中，化工是至关重要的组成部分，涉及到多个方面和环节，尤其是在轻纺、农业生产、国防等方面，有着不可缺少的重要作用，同时也是一种基础性的工业。随着科技的不断发展、经济水平的不断提高，化工生产逐渐朝着大型化、复杂化的方向不断前进。此外，化工生产工过程中具有多种特点，如高压、高温、易爆、易爆等。要想保证化工生产可以更加安全地进行，切实提高产品的可靠性和稳定性，就需要严格控制化工生产过程中的自动控制与参数检测。因而可以在化工过程控制中采用PLC控制系统，借助PLC可以编写相应的控制算法，保证化工生产中可以实现闭环控制。在化工生产过程中加入PLC控制系统，既能保证生产的最佳条件，切实提高生产的质量和效率，还能大大降低动力、原料等方面的消耗，帮助化工企业有效降低生产全成本。同时，PLC控制系统的应用，也有效控制各项工艺参数，保证生产的安全性。

例如，在生产硫酸的过程中，温度控制是至关重要的，是控制关节中的关键部分。在生产硫酸时，炉前的烧焙强度以及因此而产生的炉前温度，会对后续化工生产过程中产生的气体浓度、气温等带来直接影响。在后续的转化过程中，气体的浓度、温度都会各个换热器中管内外的温度有着千丝万缕的练习。因此，在实际的生产过程中，必须要格外重视温度的控制。但是在硫酸的生产中，可以对温度产生影响的因素有很多，同时各个生产工艺的参数存在相互影响、相互关联的关系，如果只是依靠人工的方式进行操作和控制，那么无法实时控制所有的生产工艺参数。因而，在实际的生产过程中，必须要采用PLC控制系统。

借助PLC控制系统是温度控制的核心所在，借助散布在整个工段中的各类检测器、传感器等，有效监测各项工艺参数，同时还可以将这些参数存储在PLC控制系统中，PLC控制系统借助内部的程序完成化工生产控制的有效控制。PLC控制系统中的程序，可以根据化工生产工艺的不同进行科学、合理的编写。如果生产工艺发生改进或优化时，PLC控制系统也可以随之进行程序的更改，促使PLC控制系统能发挥出其真正的作用和功能。

2.1 PLC控制系统的硬件组成

在PLC控制系统中，CPU是至关重要的，属于该系统的核心，同时也是处理数据、计算数据的关键部件。借助CPU可以有效控制、通信以及处理所有的系统控制和用户，同时还能处理其他功能，保证整个系统具有较强的协调性。在PLC控制系统中，存储器是极为重要的一种存储设备，主要可以存储处理一些用户数据、程序等资料。PLC可以借助I/O模块与控制设备、外部传感器进行信息的传递。根据信号控制需求的不同可以分为几个不同的类型，如模拟量、数字量等I/O信号[2]。相关人员需要根据不同的信号，选择恰当的模块。

2.2 PLC在化工生产中的设计应用

在应用PLC控制系统中，首先需要分析和研究化工生产的工艺，统计各种控制器、传感器的I/O信号点数，并根据这些内容选择恰当的CPU型号。此外，还需要确定好店员的容量，要保证充足的电源供给[3]。在选择PLC控制系统的硬件组态中，需要在PLC的机架上安装好电源、CPU、I/O模块，并完成相应参数的设置，完成PLC硬件的组态。在完成硬件组态后，就需要根据实际情况进行相应程序的变成，要想保证PLC程度足够简洁，同时还能在后续进行拓展，那么在编写PLC程序时，需要利用模块化变成的方式，顺利完成各个模块的程序编制，之后再进行模块之间的调试和连接。要想防止外界造成感染，形成杂波信号，那么就需要借助采样信号平滑加工处理数据，尽可能避免出现信号干扰的情况。

例如，在化工生产中，气压、温度、液位等都会发生一定的变化，而这就会导致数字之间出现较为严重的跳动，甚至可能会导致一些误操作时间的发生。要想避免这一情况，那么就需要采取多个测量数据，并取这些数值的平均值，尽可能避免因参数出现波动而导致信号误差的发生情况。

在完成PLC控制系统的硬件组态以及程序的编制后，就需要在现场进行调试。在进行调试时，需要根据以下步骤进行：第一，认真核查接线，保证I/O的接入点无任何错误；第二，完成三个输入输出后，检测是否会出现相应的动作；第三，在完成单步动作的测试后，就需要开展半自动的测试；第四，进入PLC控制系统的全自动调试，促使各个控制回路都保持最佳的工作状态。

化工生产过程分为几个不同的生产工段，即配料、公共工程、聚合、纯化等，在不同的生产工段，需要设计不同的监控界面以及相应的程序，需要根据生产流程的相关特点，实时读取各个测控点的数据，并将其存储在PLC控制系统中。针对一些生产过程中的关键参数，需要相关人员设置好状态报警，一旦这些参数超过原本设定范围，那么就会立刻报警。