摘要:PLC实际上就是一种利用电力线传输数据和语音信号的一种通讯方式,在汉语中又被称为可编程逻辑控制器,而PLC技术则是建立在可编程逻辑控制器基础上的新型应用技术。这种技术主要由计算机技术组成,功能则通过可编程语言的编写来实现,因此在应用中起来非常简单、便捷,同时还具有抗干扰能力强、设备完善、性价比高的特点,在钢铁、石油、化工、机械制造、汽车等诸多领域都有着非常广泛的应用。而化工工艺生产作为PLC的主要应用领域之一,能够通过PLC仪器以及其他智能化设备实现生产过程的控制,从而达到节约成本、提高自动化控制系统可靠性、集中监控管理等效果。在化工装置电气自动化控制系统的设计中,PLC技术的应用是比较常见的一个基本方式,该方面的研究也就表现出了较强的价值效益,应该予以高度重视。下面就重点围绕着PLC技术及其在化工装置电气自动化控制中的有效应用进行了简要分析论述,希望具备参考借鉴作用。
关键词:化工装置;电气自动化控制;PLC技术
一、PLC技术及其在化工装置中的应用价值
1.1PLC技术概述
PLC(ProgrammableLogicController)技术是当前自动化技术研究和实践应用中比较重要的一类技术手段,这种可编程逻辑控制器在多个方面都可以表现出积极作用价值。对于PLC技术的应用进行分析,其主要涉及到了3个具体应用环节,即采样输入、执行环节以及刷新输出。采样输入主要就是借助于必要的扫描方式,获取相应数据信息,促使其能够在后续得到有序分析和运用;执行环节则主要是结合所有获取的数据信息进行分析汇总,了解其具体需求和现状,进而也就能够有助于做出较为准确的判断和决策,并且同时进行存储;刷新输出则是针对相应判断进行信息输出,实现对于相关控制对象的有效控制。
1.2化工装置中PLC技术的应用价值
在化工生产中,各个化工装置的自动化控制同样也可以借助于PLC技术予以实现,PLC技术在该方面的运用可以较好促使化工装置的自动化控制更为可靠适宜,其优势主要表现在以下几个方面:首先,化工装置自动化控制中运用PLC技术可以具备较强普适性特点,PLC技术几乎可以作用于所有的化工装置,应用价值突出;其次,PLC技术在化工装置自动化控制中的应用还能够具备更强灵活性和便捷性,在连接以及组装中都比较方便,对于操作人员而言同样也不存在较高要求,操作以及维护同样较为简单;最后,PLC技术在化工装置自动化控制中的应用还表现出了较强的准确度,不容易形成较为明显的隐患故障。
二、化工装置自动化控制中PLC技术的应用
2.1PLC控制系统配置在化工装置自动化控制中引入运用PLC技术需要首先关注于相关控制系统的有效配置,促使其能够表现出更强的匹配性效果,有助于形成较为理想的自动化控制性能。结合化工装置自动化控制需求,在PLC控制系统的配置中一般需要把握好以下几点:首先,电源模板应该进行严格把关,确保其能够针对电源以及电压等进行协调控制,尽量避免可能出现的电源工作故障问题;其次,中央处理单元是整个PLC控制系统的核心,需要确保其具备更强的运算以及控制协调作用,维系PLC运行;另外,整个PLC控制系统的运行还需要重点围绕着输入和输出接口进行合理设置,确保相应接口可以表现出更强的稳定运行效果,尤其是对于一些实时变化的信息,可以实现理想采集以及输出效果;对于PLC控制系统中的底板以及接口模板也需要进行合理设置,保障整个系统的稳定可靠运行。
2.2PLC技术在开关量控制中的应用
对于化工装置自动化控制工作的开展,PLC技术的应用在开关量控制方面的作用效果较为突出,这也是当前化工装置运行中比较关键的控制任务要求。结合开关量控制中PLC技术的应用进行分析,其可以明显优于传统的控制模式,尤其是针对以往继电器设备的应用而言,完全可以借助于PLC技术进行替代,并且还能够较好缩短控制间隔,确保化工装置自动化控制更为可靠高效。开关量控制方面PLC技术的应用还能够具备较强的可靠性,其不容易出现明显的错误和问题,可以依据采集到的各个方面信息进行综合探讨,进而也就必然可以保障整体开关量控制比较适宜合理,在快速反应的基础上提高反应准确度。
2.3故障分析和处理
在化工装置自动化控制中应用PLC技术还需要重点关注于常见故障问题的有效处理,避免相关故障问题可能对于化工装置的稳定运行产生明显威胁。因为当前很多化工装置的生产运行环境并不是特别理想,自身运行复杂性同样也比较高,如此也就必然很可能会导致较为严重的系统故障问题出现;此外,电源系统方面的故障问题同样也会形成严重影响。PLC控制系统维护管理人员不仅仅需要重点把握好各类常见故障的明确,还需要细化具体形成原因,对于外界环境影响因素也需要进行全方位分析,如此才能够更好优化PLC技术运行效果。
三、化工厂用电设备的控制
电动机作为用电设备在自动控制系统装置中是受控对象,通过对电动机的控制来达到生产的要求是设计电气控制系统的目的。电气控制系统是由电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接而成,通常每台电动机对应一套控制线路图,称为电气原理图。
2.1电动机的控制特点
电动机的控制一般分两部分,主电路和控制电路。1)主电路:主要由断路器、接触器、热继电器或相对应的电器元件组成。主电路是电动机的驱动电路,在控制电路的作用下,根据控制要求实现电动机的开、停或正反转。2)控制电路:主要由接触器和继电器线圈、各电器件动合和动断触点、操作器件合和断触点等组合构成控制逻辑,满足生产工艺流程的控制要求,实现需要的控制功能。2.2电动机的操作地点和电动机联锁的关系在化工厂磷复肥及其副产品的生产工艺流程中,常见的电动机控制电路是多地点、多机联锁控制。这种联锁控制是为了保护生产设备,使生产流程通畅无阻,而产生的各用电设备之间的联锁关系,它包括逻辑关系、顺序条件、自动循环等。电动机的控制及其联锁关系是工艺流程中重要因素之一。除此之外,按工艺操作方式分类,电动机通常要求就地和总控室集中控制两种方式:1)就地控制:要求工人按生产程序操作规定到有关设备现场启动电动机控制按钮(常开、常闭接点)开车或停车。就地控制包括联锁和非联锁电动机的控制。联锁电动机的逻辑关系是由人工实现。化工厂的设备有的布置在露天,有的布置在室内楼上楼下,操作工人的工作量大,开车速度慢。2)总控室集中控制:要求工人在控制室内,通过控制电路常开接点反映在控制台上的信号,按生产程序的要求启动控制台上的控制按钮(常开、常闭接点)对现场设备进行遥控。集中控制包括联锁和非联锁电动机的控制。联锁电动机的控制电路可以设计成自动化程度高的控制系统,联锁关系通过操作控制台上电动机控制按钮实现开车或停车,这样减少了人工参与的不定因素。3)以上两种控制方式可以同时存在于一套生产装置中,由控制电路实现电动机控制。其控制量和电动机联锁关系见表
注:Y—需要;N—不需要;YorN—需要或不需要均可。
电气控制系统就是通过这些控制量——常开、常闭接点,实现对电动机的控制。
四、PLC控制系统的配置
有关部门对PLC作了如下定义:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充功能的原则设计。”PLC主要是通过各种类型接口模块的外接线,与控制电路连接。
最常用的是I/O接口模块,对电动机控制电路的设计而言,I/O接口模块就是电动机接受PLC控制的通道。首先,操作人员根据生产要求操作控制电路中的控制元件,通过控制电路中的电器件(如继电器等)动合和动断触点(即开关量),或者经过电量变送器转换后的接点(即模拟量),送至输入模块,输入模块将开关量和模拟量信号输入至PLC,执行控制程序。然后,通过输出模块将处理的信息传送到控制电路的执行元件,由执行元件控制主电路的电器元件(如接触器等),实现对电动机的控制。
结束语
综上所述,化工装置自动化控制中PLC技术的应用可以表现出较为明显的优势,为了更好提升PLC技术的实际应用效果,必然需要重点围绕着PLC控制系统的布置进行规范控制,并且加大维护管理力度,确保化工装置运行更为高效可靠。
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论文作者:刘娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
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