王小輝+徐明

摘 要：伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，帶動化工產(chǎn)業(yè)隨之騰飛。在現(xiàn)階段，化工與人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活息息相關(guān)?；诖?，文章圍繞PLC技術(shù)在化工裝置電器自動化控制中的應(yīng)用這一內(nèi)容，從PLC技術(shù)概念、特點(diǎn)、控制原理入手，探討PLC技術(shù)在化工裝置電氣自動化控制中的應(yīng)用，以期實(shí)現(xiàn)提升化工裝置電氣自動化水平提供些許參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；化工裝置；電氣自動化

傳統(tǒng)的化工裝置電氣自動化控制系統(tǒng)由于設(shè)備、技術(shù)等諸多因素的限制，使其在實(shí)際運(yùn)行過程中存在較多的缺陷，繼而影響和阻礙了我國化工行業(yè)的發(fā)展。近些年，隨著化工產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，原先存在的各種設(shè)備和技術(shù)缺陷不斷被攻克，使得電氣自動化控制水平不斷提升。尤其是PLC技術(shù)的產(chǎn)生及其在電氣自動化控制中的應(yīng)用推廣，更是有效解決了傳統(tǒng)電氣自動化控制存在的諸多難題，如短路控制難題，既節(jié)約了人力物力，又推動我國化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

一、概述

（一）PLC技術(shù)概念

PLC技術(shù)，可簡單描述為“可編輯邏輯控制器技術(shù)”。該技術(shù)是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的重要組成內(nèi)容之一，旨在為更好地優(yōu)化工業(yè)控制水平，因而其也可稱為工業(yè)控制中的“控制器”。

（二）PLC技術(shù)的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)電氣自動化控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)主要具有以下幾方面優(yōu)勢：一是性價比高，能應(yīng)用的編程元件較多，可實(shí)現(xiàn)的控制功能較為齊全，因而可最大限度地滿足用戶應(yīng)用需求。同時，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還可以與通信聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而采取集中控制的方法進(jìn)行統(tǒng)一控制管理；二是抗干擾性強(qiáng)，只需借助部分硬件元件，即可解決觸電、接觸不良等問題，因而使用PLC技術(shù)可有效降低化工裝置故障發(fā)生的概率；三是操作應(yīng)用簡單，可通過編寫編程語言來進(jìn)行操作控制，且編程內(nèi)容也較為簡單、開發(fā)耗時較短，且在安裝和調(diào)試時，操作也較為便捷，同時還能實(shí)現(xiàn)在線進(jìn)行程序修改；四是硬件設(shè)備比較完善。

（三）PLC技術(shù)的控制原理

結(jié)合PLC技術(shù)實(shí)際控制應(yīng)用可將其控制原理簡要分為三個階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。

第一個階段——輸入采樣：PLC系統(tǒng)通過掃描的方式，獲取有效數(shù)據(jù)信息，并將其存入對應(yīng)的單元中，再經(jīng)有效處理后進(jìn)入用戶程序當(dāng)中，再進(jìn)行輸出操作；

第二階段——用戶程序執(zhí)行：當(dāng)輸出操作完成后，PLC控制系統(tǒng)則會按照由左及右、從上至下的順序，依次掃描用戶程序，并進(jìn)行運(yùn)算。同時通過不斷刷新邏輯線圈狀態(tài)來判斷用戶程序操作指令是否被執(zhí)行；

第三階段——輸出刷新：該階段，首先由計算機(jī)的CPU處理器發(fā)出操作指令，參照I/O映像區(qū)的數(shù)據(jù)、狀態(tài)，利用封鎖電路的方式，來驅(qū)動關(guān)聯(lián)外部設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對有關(guān)電氣系統(tǒng)的控制。

二、化工裝置電氣自動化控制分析

（一）化工裝置的特點(diǎn)

化工裝置具有復(fù)雜性、危險性大的特點(diǎn)，設(shè)備種類繁多，操作復(fù)雜，且一旦處理不當(dāng)則容易引發(fā)大的安全事故。同時化工裝置對操作人員的靈活性和應(yīng)激反應(yīng)能力也具有較高的要求，確保其能夠快速反應(yīng)、迅速操作。

（二）電動機(jī)控制地點(diǎn)和連鎖關(guān)系

在化工生產(chǎn)過程中，電動機(jī)控制為多點(diǎn)多機(jī)連鎖控制，控制方式包括就地控制與集中控制兩種。在就地控制系統(tǒng)中，工作人員需依據(jù)生產(chǎn)程序及相關(guān)規(guī)定遙控電動機(jī)，遙控方式也分為連鎖與非連鎖兩種，其中連鎖控制則需要通過人工控制實(shí)現(xiàn)，因而存在工作量大的缺陷。在集中控制系統(tǒng)中，則只需要求工作人員在控制室根據(jù)信號對控制臺按鈕與設(shè)備進(jìn)行遙控，遙控方式也分為連鎖與非連鎖，其中連鎖控制方式則可進(jìn)一步設(shè)置成為自動化程度更高的控制系統(tǒng)。

三、化工裝置中PLC的系統(tǒng)配置及工作原理分析

（一）化工裝置中PLC的系統(tǒng)配置

化工裝置中PLC的系統(tǒng)配置主要可分為硬件和軟件兩個部分構(gòu)成。其中，硬件系統(tǒng)包括CPU處理器、存儲器、編程器、I/O口、電源、通信接口、總線以及擴(kuò)展設(shè)備。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件與用戶軟件兩類。在化工裝置電氣自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用，則主要指的是硬件系統(tǒng)方面的應(yīng)用，其中主要包括主電路、PLC主機(jī)、控制電路、編程器及隔離變壓器等，且實(shí)現(xiàn)控制目的主要是通過PLC主機(jī)硬件元件實(shí)現(xiàn)的?；ぱb置中一套完整的PLC系統(tǒng)構(gòu)成要件，首先通過電源模板接通內(nèi)部電壓，再經(jīng)過I/O口進(jìn)行功率、電壓、溫度等物理量控制，再由操作人員通過PLC主機(jī)進(jìn)行操作控制，并用接口模板對接機(jī)架，最終運(yùn)用底板固定所有模板機(jī)械完成PLC系統(tǒng)配置。

（二）工作原理

化工裝置中PLC控制系統(tǒng)的工作原理為：操作人員通過有效對接控制元件與模塊，并輸入設(shè)定的模擬信號，通過存儲器將指令傳輸至執(zhí)行元件，進(jìn)而完成對化工裝置中電動機(jī)開車、停車指令控制，同時結(jié)合電動機(jī)整套的連鎖控制，最終實(shí)現(xiàn)對化工裝置電氣設(shè)備的控制。

當(dāng)然，在現(xiàn)階段化工裝置電動機(jī)控制線路設(shè)計中，仍然較常采用傳統(tǒng)控制方式，且傳統(tǒng)的繼電器控制方式也在不斷優(yōu)化。但隨著電氣自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，在一些生產(chǎn)工藝、流程復(fù)雜的化工生產(chǎn)過程中，時常需要應(yīng)用到邏輯關(guān)系復(fù)雜的電動機(jī)連鎖控制系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，在此過程中則必不可少地需應(yīng)用到PLC技術(shù)。為此，需進(jìn)一步重視和優(yōu)化PLC技術(shù)，使其在化工裝置電氣自動化控制中的應(yīng)用更加簡單、便捷，應(yīng)用前景更加廣闊。

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