化工装置电气自动化控制过程中PLC技术的应用

2020-01-12李建华

化工设计通讯 2020年7期

李建华

（佛山市三水三角洲化工有限公司，广东佛山 528143）

1 PLC技术

PLC技术又称之为编程逻辑控制器技术，目前PLC技术被广泛用于工业生产中，继而实现对化工生产设备的有效控制。PLC技术的具体应用主要涉及以下环节：其一，采样输入（主要借助于相应扫描方式获取数据信息，使其能够在后续发展中被有效应用）；其二，执行环节（结合获取的数据信息加以汇总分析，了解需求，继而做出准确判断，与此同时进行存储）；其三，刷新输出（针对有关判断输出信息，实现对控制对象的高效率控制）等。PLC技术的特点主要表现为：其一，PLC技术本身性价比高，具有编程功能，通过编程功能可有效开展用户需求工作，除此之外，通过通信技术的有效管理，合理应用分散式控制管理方式；其二，PLC技术的抗干扰能力比较强，在具体应用PLC技术之后可发挥出有关软件作用，有效解决化工装置中的接触不良问题，防止系统在具体运作过程中出现故障情况；其三，PLC技术应用简单，具体应用中能够借助一些简单的编程语言完成有关操作。

2 PLC技术的应用优势

PLC技术的主要优势表现为：其一，功能强大，而且具有广泛的应用范围，通过集中管理计算机功能的各项机电设备，继而提高管理质量以及控制效率；其二，操作难度比较低，操作人员能够快速判读设备指令，继而有效操作系统设备；除此之外，PLC技术能够应用机械控制，继而有效提高操作控制效率；其三，PLC技术具有较为丰富的功能，通过PLC技术能够有效控制计算机各项数据，使得机械的运行顺序得到有效保证，如果运行过程中出现异常情况，系统则会发出警报，最终保证设备安全运行。

3 化工装置的电气自动化控制

3.1 化工装置的主要特点分析

化工装置的主要特点表现为：其一，复杂性强；其二，危险性高；其三，对操作的灵活性要求比较高等。从危险性角度来看，在化工厂的生产过程中，由于产生的有害物质较多，所以极易发生燃烧情况，加上部分化学气体必须经过有效处理才能够使用，所以在一定程度上提高了化工装置的危险系数。基于此，在化工装置的电气自动化控制过程中需具备较高精确度，避免爆炸事故发生。从复杂性角度来看，不同的化工产品对化工装置的性能要求也不同，化工装置需与化工生产的要求互为适应才能够满足生产需求。因此，化工装置的复杂性提高，对自动化的控制设备要求性能也日益增高。从灵活性角度来看，必须保证化工装置的操作才能够避免生产延误。

3.2 电动机的控制特征分析

化工厂生产过程中，电动机是提供动力的主要设备之一。电动机控制系统主要组成部分为主电路和控制电路[1]。主电路是电动机的主要驱动电路，有关人员必须深入研究分析电路控制问题，确保电路开关功能能够准确操作。控制电路的主要结构组成为继电器和接触器。在实际操作中需有效结合元器件与断触点，确保逻辑功能能够被有效发挥。

4 化工装置电气自动化控制过程中PLC技术的具体应用

随着科技的发展，PLC技术被有效完善，传统工业开始逐渐使用PLC技术，传统技术逐渐被PLC技术所取代。为了确保化工厂的有关工作顺利进行，化工企业需合理应用PLC技术。

4.1 PLC控制系统配置

在化工装置自动化控制系统中，应用PLC技术需关注相关控制系统的配置情况，继而提高匹配率，形成理想的自动化控制性能。充分结合化工装置的自动化控制性能，在PLC控制系统的配置过程中需把握好以下几点原则：①严格把控电源模板，确保电源和电压能够协调控制，尽量避免电源故障问题出现；②整个PLC控制系统的核心是中央处理单元，需确保其控制协调能力，维持PLC技术的合理运行；③运行PLC控制系统时需合理设置输入输出接口，确保相应接口能够表现出更强的稳定效果，尤其要关注实时变化信息；除此之外，还需合理设置PLC控制系统中的接口模板和底板，继而保证系统稳定运行。

4.2 化工工艺生产

PLC技术在化工工艺的生产过程中需严格按照PLC技术的优势以及相关要求等，确保化工各工艺生产能够达到一定效果。在使用PLC技术过程中，需选择高性能的元件设备，针对数据问题加以深入研究分析，促使化工工艺的电气自动化控制效果能够实现有关要求。例如，将PLC技术与输出设备互为有机结合能够实现对化工装置的合理控制。通过合理应用PLC技术可以达到减少内存的目的。

4.3 具体应用实例分析

在考虑自身规模基础之上，某化工厂将PLC设备有效应用到自动化控制之中，该化工厂的化工装置有13台电动机，对不同电动机上的顺序设置方面具有不同的安排。为了保证PLC技术的应用具有高度灵活性，需优化设计CPU。在该化工厂中，PLC系统的CPU主要组成部分为微处理器和集成电路等。该化工厂的PLC主要由以下部分组合而成：①处理单元；②电源模板；③输入输出口；④底板；⑤接口模板等。在处理单元中，主要功能是计算数据和处理数据。在输入输出口中，主要功能是设计电压参数，实现对数据的接收和转换。在接口模板中，主要为机架提供接口。在底板中，主要处理固定设备。

4.4 化工生产

在化工生产中，通过合理应用PLC技术能够积极改善工作环境和安装要求。在安装过程中，通过使用PLC技术能够降低电源干扰。实际工作中，需充分利用PLC系统中的污染屏蔽隔离变压器，实施对上述设备的有效干扰。对PLC线路的输出过程和输入过程进行合理走线，与此同时隔离动力线和高压线，安装过程中需对安装的环境和湿度温度等予以合理控制，最终减小震动感。

4.5 控制模拟量

提前对生产中的各项问题予以合理预测挑战度较高，在化工生产时，化工装置的运行受到诸多因素影响，想要提高化工装置的运行效率，必须采取相关措施。PLC技术应用在化工厂中可防控装置运行过程中的相关问题，模拟整个生产过程，确定极易出现问题的环节，最后通过数字化提高化工装置的控制效率。

4.6 故障分析和处理

在应用PLC过程中，主机系统发生故障的概率比较高。有关研究资料显示，主机系统故障主要在电源系统之中。连续控制化工装置，电源必须长时间运行，而长时间使用电源会导致系统的散热效果降低，最终发生故障。为了有效解决上述问题，必须保证合理通风。系统总线的损害也是常见的系统故障，总线损害一般体现在以下方面：其一，塑料老化；其二，接触点氧化。塑料老化一般是因为使用时间过长所致，接触点氧化主要是因为与环境密切相关，需加强对空气和灰尘的有效控制，以延长系统总线的使用寿命。