劉 娟
(江西省贛華安全科技有限公司,江西 南昌 330000)
1.1 PLC技術概述
PLC(Programmable Logic Controller)技術是當前自動化技術研究和實踐應用中比較重要的一類技術手段,這種可編程邏輯控制器在多個方面都可以表現出積極作用價值。對于PLC技術的應用進行分析,其主要涉及到了3個具體應用環(huán)節(jié),即采樣輸入、執(zhí)行環(huán)節(jié)以及刷新輸出。采樣輸入主要就是借助于必要的掃描方式,獲取相應數據信息,促使其能夠在后續(xù)得到有序分析和運用;執(zhí)行環(huán)節(jié)則主要是結合所有獲取的數據信息進行分析匯總,了解其具體需求和現狀,進而也就能夠有助于做出較為準確的判斷和決策,并且同時進行存儲;刷新輸出則是針對相應判斷進行信息輸出,實現對于相關控制對象的有效控制。
1.2 化工裝置中PLC技術的應用價值
在化工生產中,各個化工裝置的自動化控制同樣也可以借助于PLC技術予以實現,PLC技術在該方面的運用可以較好促使化工裝置的自動化控制更為可靠適宜,其優(yōu)勢主要表現在以下幾個方面:首先,化工裝置自動化控制中運用PLC技術可以具備較強普適性特點,PLC技術幾乎可以作用于所有的化工裝置,應用價值突出;其次,PLC技術在化工裝置自動化控制中的應用還能夠具備更強靈活性和便捷性,在連接以及組裝中都比較方便,對于操作人員而言同樣也不存在較高要求,操作以及維護同樣較為簡單;最后,PLC技術在化工裝置自動化控制中的應用還表現出了較強的準確度,不容易形成較為明顯的隱患故障[2]。
2.1 PLC控制系統配置在化工裝置自動化控制中引入運用PLC技術需要首先關注于相關控制系統的有效配置,促使其能夠表現出更強的匹配性效果,有助于形成較為理想的自動化控制性能[4]。結合化工裝置自動化控制需求,在PLC控制系統的配置中一般需要把握好以下幾點:首先,電源模板應該進行嚴格把關,確保其能夠針對電源以及電壓等進行協調控制,盡量避免可能出現的電源工作故障問題;其次,中央處理單元是整個PLC控制系統的核心,需要確保其具備更強的運算以及控制協調作用,維系PLC運行[1];另外,整個PLC控制系統的運行還需要重點圍繞著輸入和輸出接口進行合理設置,確保相應接口可以表現出更強的穩(wěn)定運行效果,尤其是對于一些實時變化的信息,可以實現理想采集以及輸出效果;對于PLC控制系統中的底板以及接口模板也需要進行合理設置,保障整個系統的穩(wěn)定可靠運行。
2.2 PLC技術在開關量控制中的應用
對于化工裝置自動化控制工作的開展,PLC技術的應用在開關量控制方面的作用效果較為突出,這也是當前化工裝置運行中比較關鍵的控制任務要求。結合開關量控制中PLC技術的應用進行分析,其可以明顯優(yōu)于傳統的控制模式,尤其是針對以往繼電器設備的應用而言,完全可以借助于PLC技術進行替代,并且還能夠較好縮短控制間隔,確?;ぱb置自動化控制更為可靠高效[4]。開關量控制方面PLC技術的應用還能夠具備較強的可靠性,其不容易出現明顯的錯誤和問題,可以依據采集到的各個方面信息進行綜合探討,進而也就必然可以保障整體開關量控制比較適宜合理,在快速反應的基礎上提高反應準確度。
2.3 故障分析和處理
在化工裝置自動化控制中應用PLC技術還需要重點關注于常見故障問題的有效處理,避免相關故障問題可能對于化工裝置的穩(wěn)定運行產生明顯威脅。因為當前很多化工裝置的生產運行環(huán)境并不是特別理想,自身運行復雜性同樣也比較高,如此也就必然很可能會導致較為嚴重的系統故障問題出現;此外,電源系統方面的故障問題同樣也會形成嚴重影響[3]。PLC控制系統維護管理人員不僅僅需要重點把握好各類常見故障的明確,還需要細化具體形成原因,對于外界環(huán)境影響因素也需要進行全方位分析,如此才能夠更好優(yōu)化PLC技術運行效果。
電動機作為用電設備在自動控制系統裝置中是受控對象,通過對電動機的控制來達到生產的要求是設計電氣控制系統的目的[1]。電氣控制系統是由電氣設備及電氣元件按照一定的控制要求連接而成,通常每臺電動機對應一套控制線路圖,稱為電氣原理圖。
3.1 電動機的控制特點
電動機的控制一般分兩部分,主電路和控制電路[1]。1)主電路:主要由斷路器、接觸器、熱繼電器或相對應的電器元件組成。主電路是電動機的驅動電路,在控制電路的作用下,根據控制要求實現電動機的開、?;蛘崔D。2)控制電路:主要由接觸器和繼電器線圈、各電器件動合和動斷觸點、操作器件合和斷觸點等組合構成控制邏輯,滿足生產工藝流程的控制要求,實現需要的控制功能。2.2電動機的操作地點和電動機聯鎖的關系在化工廠磷復肥及其副產品的生產工藝流程中,常見的電動機控制電路是多地點、多機聯鎖控制。這種聯鎖控制是為了保護生產設備,使生產流程通暢無阻,而產生的各用電設備之間的聯鎖關系,它包括邏輯關系、順序條件、自動循環(huán)等。電動機的控制及其聯鎖關系是工藝流程中重要因素之一。除此之外,按工藝操作方式分類,電動機通常要求就地和總控室集中控制兩種方式:1)就地控制:要求工人按生產程序操作規(guī)定到有關設備現場啟動電動機控制按鈕(常開、常閉接點)開車或停車。就地控制包括聯鎖和非聯鎖電動機的控制。聯鎖電動機的邏輯關系是由人工實現?;S的設備有的布置在露天,有的布置在室內樓上樓下,操作工人的工作量大,開車速度慢。2)總控室集中控制:要求工人在控制室內,通過控制電路常開接點反映在控制臺上的信號,按生產程序的要求啟動控制臺上的控制按鈕(常開、常閉接點)對現場設備進行遙控。集中控制包括聯鎖和非聯鎖電動機的控制。聯鎖電動機的控制電路可以設計成自動化程度高的控制系統,聯鎖關系通過操作控制臺上電動機控制按鈕實現開車或停車,這樣減少了人工參與的不定因素。3)以上兩種控制方式可以同時存在于一套生產裝置中,由控制電路實現電動機控制。其控制量和電動機聯鎖關系見表1。
表1 制量和電動機聯鎖關系
電氣控制系統就是通過這些控制量——常開、常閉接點,實現對電動機的控制。
有關部門對PLC作了如下定義:“可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計[3]。它采用可編程序的存儲器,用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,并通過數字、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程??删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備,都應按易于與工業(yè)控制系統聯成一個整體,易于擴充功能的原則設計。”PLC主要是通過各種類型接口模塊的外接線,與控制電路連接。
最常用的是I/O接口模塊,對電動機控制電路的設計而言,I/O接口模塊就是電動機接受PLC控制的通道。首先,操作人員根據生產要求操作控制電路中的控制元件,通過控制電路中的電器件(如繼電器等)動合和動斷觸點(即開關量),或者經過電量變送器轉換后的接點(即模擬量),送至輸入模塊,輸入模塊將開關量和模擬量信號輸入至PLC,執(zhí)行控制程序。然后,通過輸出模塊將處理的信息傳送到控制電路的執(zhí)行元件,由執(zhí)行元件控制主電路的電器元件(如接觸器等),實現對電動機的控制。
綜上所述,化工裝置自動化控制中PLC技術的應用可以表現出較為明顯的優(yōu)勢,為了更好提升PLC技術的實際應用效果,必然需要重點圍繞著PLC控制系統的布置進行規(guī)范控制,并且加大維護管理力度,確?;ぱb置運行更為高效可靠。