摘要：以往我们在对电气自动控制系统进行使用时，经常遇到一些问题，如技术和设备等因素，使得系统在运行时难以实现预期，最终影响化工行业的发展。PLC系统的出现解决了很多传统电气自动控制系统的缺陷，PLC技术可以快速地将系统整体的运行速度提升，并且，在按照电气控制系统和维护时，需要的成本支出比较少，节省人力、物力、财力的同时，大大地提高了生产效率，从而推动了化工行业的发展。目前化工行业应用比较广泛电气自动控制系统的是PLC系统。本文将以立邦工业涂料（上海）有限公司为年产2万吨般工漆项目的PLC系统为例，对PLC在化工项目中的应用进行简单介绍。
关键词：PLC；化工项目；应用
1 PLC技术介绍
1.1 PLC概况
PLC技术的英文是可编程逻辑控制器英文首字母的大写，最开始起名为PC，后来因经常出现混淆，改为PLC。传统系统的继电器控制系统存在很多问题，如组装繁琐等，应用的范围和灵活性有很多限制，PLC技术将计算机技术与之结合，并且进行了改进，解决了上述缺陷问题，同时，PLC系统所需的线路接线较少，使用时相对简单些，操作人员可以根据说明书进行操作和组装，这样大大地提高了生产率，节省了很大人力、物力。
1.2 PLC技术控制过程
PLC技术具体的控制过程有以下几个阶段：输入采样、程序执行、输出。在采样时，使用扫描工具，将得到的数据存入相应位置。程序执行时，将扫描的数据进行处理，按照设定程序进行运算。将运算结果输出，最后实现整个系统的控制。
1.3 PLC特点
作为计算机的应用技术，PLC具有以下特点：应用范围广，在很多设备上可以通用，使用也比较随意；编程容易，现场就可以对程序进行修改，拓展随意可根据需要调用，功能也比较多且技术已经很成熟；系统组成简单，采用模块化结构，接线少，操作人员不需要具备相关技术知识，根据说明书就可进行操作、组装和调试，最大限度的减少了劳动强度和工作量，节约了劳动力，而且系统出现故障，维修和保养也比较容易；PLC技术的可靠度相对比较高，减少了一些粗心大意等人为因素以及操作误差的影响；软件的体积和重量小，便于运输和搬运，而且能源消耗比较低，系统比较先进，具有很好的抗干扰能力和稳定性。
2 PLC技术的应用介绍
2.1在开关量控制方面的应用
机械继电器的反应较慢，操作人员在控制开关量方面不能迅速、有效地进行控制，从而造成损失。PLC技术将虚拟继电器引进系统，使开关量控制时间大大提高，甚至可以忽略，大大地提高工作效率。
2.2 PLC系统的配置分析
在实际使用过程中，使用者需要根据自己的需求，选择PLC系统，从而实现自身控制目的。PLC装置由五部分组成：第一部分是电源，主要是进行电压转换，将外部电源的电源转换成PLC工作电压。第二部分是中央处理，主要是程序运算和控制。第三部分为输入、输出模块，即系统运行时，将物理变化，如温度等，采集输送到PLC中，在进行转换处理后，实现数据接收。第四、五部分分别是接口模板和底板，主要是对机架进行扩展和固定模板。
3 PLC技术在化工生产中的应用
化工项目除了是高利润项目还是高危险性的工业项目，具有高温、易燃和有毒等特点。如何使化工项目安全、稳定的实施，并且保质保量的进行生产，成为很多企业重视的问题。PLC技术在化工生产中的应用，不但满足化工项目严苛的生产要求，还解决了温度、压力等问题，大大地提高了生产效率，为化工企业带来利润。
3.1 化工项目中PLC技术应用的目的
在化工项目中，PLC系统对生产过程进行控制，主要是以PLC为核心，配合智能仪表，完成对传感器等元件的选择，最终对化工生产进行自动控制。PLC的硬件与传统自控系统相比，结构简单、可靠性增强，为化工企业节省了大量的成本，同时，操作简单，有助于企业对生产过程进行集中监管。
3.2化工项目中PLC技术的工作环境要求
PLC系统的工作环境有一定的要求，具体如下：
（1）温度：PLC系统运行时的温度要求在0-55℃，所以在进行PLC仪器安装时，需要在通风位置好、且离发热量大仪器远的地点进行安装。每个基本单元需要与扩充单元保持一定的距离，以大于30mm的距离为宜。严禁PLC仪器受阳光直射。
（2）湿度：为使PLC仪器的绝缘性处在最佳状态，应控制空气湿度不大于85%。
（3）震动：避免在震感强烈的震动源周围安装仪器，如不可避免，需要采取减震手段，减少震动对仪器的影响。
（4）空气：与有腐蚀性的气体隔离，可以选择在相对密封的控制柜中安装仪器。
（5）电磁干扰：远离高强度电磁干扰，可以使用具有屏蔽功能的变压器，将地面的干扰减到最低。同时，有较大干扰强度的设备要与PLC仪器分开放置。PLC的线路要与高压线等有干扰可能的线路分开布线。
3.3具体项目分析
本项目即立邦工业涂料（上海）有限公司年产2万吨般工漆项目的PLC系统。本系统的机柜控制室设置在550般工车间二楼，为一套独立的PLC系统。该PLC控制系统用于立邦工业涂料（上海）有限公司金山项目般工漆自动加料。该车间使用和生产易燃、且其挥发气体易爆的原料和产品，属于爆炸危险场所2区，爆炸性气体混合物的级别和组别为IIBT4。使用地点在上海，海拔5～20m，属亚热带季风气候，气温-15～50℃，湿度30～100%。车间现场提供0.7MPa的压缩空气。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆车间提供的交流电源额定电压为380V，电压波动范围±10%，额定频率为50Hz，频率波动范围±5%。
PLC系统的控制原理：主要原料溶剂和树脂来自罐区，通过泵将各种原料经管道打入预混缸中，由管线上的质量流量计、气动阀门控制进料量；颜料、填料等固态化工原料由人工的方式从缸体顶盖直接倒入，对涂料车间的预混缸及调稀、调色缸的加料控制采用车间控制室PLC和现场流量计、阀门、泵、人机界面相结合的控制方式。现场的预混、调稀、调色缸都安装有称重模块。
（1）硬件要求
①处理器要求
工作存储器≥64K/21K，语句RAM（内置）；
装载≥64KFEPROM位操作≤0.3-0.6us，字操作≤1us；
处理器的处理能力应有40%以上的余量；
CPU应能具备故障响应及自检功能，在线诊断，以监视可编程控制器的内部运行，如果检测到一个故障，CPU 将给出系统中断信号；
CPU提供系统要求的定时器和计数器。
CPU冗余配置（通过同步模块硬件冗余）
②数字量输入模块（DI）；
最高不大于32通道输入；
额定负载电压24V；
信号电缆长度≥600m（未屏蔽），≥1000（屏蔽）；
电流消耗≤25mA；
光电隔离；
输入模块要有单独的状态指示和可拆卸的前连接器。
③数字量输出模块（DO）
最高不大于32通道输出；
额定负载电压24V；
信号电缆长度≥600m（未屏蔽），≥1000（屏蔽）；
电流消耗≤80mA；
触点开关频率≥100Hz（阻性负载），≥0.5Hz（感性负载）；
光电隔离；
离散量输出要和运行的继电器和电磁阀隔离开，输出模块应对感应电压产生的危害加以防护，耐压实验达到500VDC，在故障或电源丢失时，输出点应断开。输出要加继电器；
隔离的离散输出应提供24VDC，2A的触点，并加中间继电器。中间继电器的控制电压为24V，输出触点的额定负载电压为230V AC、24V DC，输出触点的容量为2A（230V AC、24V DC）。
（2）系统运行时容易出现的问题和措施
PLC系统运行时，电源一直连续工作，因电压、电流的影响导致电源经常出现问题。现在，系统总线的损耗，除温度和湿度对总线的接触点氧化外，PLC系统多为插件结构，经常进行模块插拔，会使这些位置的总线损坏。因此，在本项目设计和安装时，充分考虑了空气等因素对PLC仪器的影响。在对PLC系统进行故障处理时，应严格按照要求进行操作，禁止主观认为进行操作。
4 对PLC技术应用中的一些建议
为实现工业自动化生产，PLC技术得到了广泛的应用。在实际生产过程中，影响PLC运行的因素非常多，具体情况相对复杂，使得使用者难以采取合理的措施应对，从而发生运行故障，会严重影响PLC系统的使用。因此，在进行PLC系统的设计和安装时，应结合项目实际情况，综合各方面因素，使PLC系统更适合项目需要。在生产过程中，应不断的总结经验，适当对系统进行改进，不断提高系统的性能。
5 结束语
PLC技术因其自身的高性价比、操作简单等优点，在化工项目中的应用日渐增多。在具体的使用过程中，使用者应从多方面对PLC系统进行设计、安装和维护，以便PLC系统更好的为企业服务。本文对PLC技术在化工项目中的应用做了简单地介绍，希望对以后的工作有帮助。
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论文作者:孙龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/24
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