尚建楠

（新天綠色能源股份有限公司，河北 石家莊 050000）

近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度一直在不斷加快，在這樣的背景下，PLC技術(shù)也獲得了很大程度的優(yōu)化與完善，將該技術(shù)合理有效地應(yīng)用于可再生能源制氫領(lǐng)域中，能夠有效促進(jìn)可再生能源制氫的更進(jìn)一步發(fā)展，PLC技術(shù)在生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)安全等方面具有非常突出的優(yōu)勢(shì)，基于此，對(duì)此項(xiàng)技術(shù)在可再生能源制氫自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行更為深入的探討與研究意義重大。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 PLC簡(jiǎn)介和發(fā)展

PLC的中文名稱是可編程邏輯控制器，研發(fā)此項(xiàng)技術(shù)的主要目的就是為了能夠?yàn)楣I(yè)環(huán)境中的應(yīng)用提供方便，在可編程邏輯控制器中含有微型處理器，是當(dāng)前階段的一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的電子系統(tǒng)，可以隨時(shí)進(jìn)行控制指令的寫入，之后便可對(duì)其開(kāi)展運(yùn)行或者是儲(chǔ)存。PLC的組成部分主要包括電源、CPU、指令、電路以及功能單元等。

PLC經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，當(dāng)下已經(jīng)能夠有效地滿足現(xiàn)代工業(yè)化的實(shí)際需求。各個(gè)國(guó)家對(duì)其在研發(fā)方面所投入的力度在不斷加大，在這樣的背景下，PLC大型機(jī)以及微型機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，并且也相繼產(chǎn)生了多種多樣的特殊功能單元以及功能較為豐富的模塊，一些人機(jī)交換界面單元以及信息交換單元被研發(fā)出來(lái)。PLC技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展以及完善，同時(shí)還有著通過(guò)的配套設(shè)施，其在工業(yè)控制設(shè)備中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且對(duì)其所開(kāi)展的相關(guān)操作也變得越來(lái)越方便快捷。

1.2 PLC的特點(diǎn)以及其優(yōu)勢(shì)

PLC的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)其所開(kāi)展的編程工作較為簡(jiǎn)單，功能較為豐富，在實(shí)際中的應(yīng)用更加具有靈活性以及工作效率高等。PLC技術(shù)對(duì)單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用較為廣泛，在高度集成方面所具備的優(yōu)勢(shì)較為突出，并且自身具備良好的自我診斷功能，為電路提供強(qiáng)有力的保護(hù)，為系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性提供有效的保障；此外，PLC在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中主要受相關(guān)程序的控制，運(yùn)行處理的效率很高，同時(shí)其也包含多種標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言，并且也能夠支持其他一些相應(yīng)的編程語(yǔ)言，所以應(yīng)用的范圍是非常廣的。PLC技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用較為方便快捷，只需要應(yīng)用較為簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言系統(tǒng)便能夠開(kāi)展有關(guān)操作，可以有效地調(diào)整或者是修改相關(guān)既定程序，以此更好地滿足實(shí)際需求。

2 PLC技術(shù)在可再生能源制氫自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 PLC技術(shù)在工業(yè)制氫中的實(shí)際應(yīng)用

本文主要列舉實(shí)例來(lái)描述實(shí)際工業(yè)制氫開(kāi)展過(guò)程中對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用。將水輸送到系統(tǒng)中后便開(kāi)始運(yùn)行，通過(guò)對(duì)PLC的控制將隔膜泵打開(kāi)，將水加入加熱緩存罐中，待水的溫度達(dá)到90℃后便停止加熱，接下來(lái)，將進(jìn)水管路中的隔膜泵以及電磁閥打開(kāi)，對(duì)其進(jìn)行第一次的加水，等到反應(yīng)器的壓力達(dá)到了0.01MPa，這時(shí)才能夠斷定其中發(fā)生了反應(yīng)，這時(shí)需要將制氫系統(tǒng)自動(dòng)模式打開(kāi)。在出氫的過(guò)程中，出氫速率能夠通過(guò)具體加水速率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，在這個(gè)過(guò)程中，如果反應(yīng)器的壓力已經(jīng)達(dá)到了0.01MPa，那么便會(huì)開(kāi)始出氫，需要測(cè)量出氫的實(shí)時(shí)溫度，如果實(shí)際中的出氫穩(wěn)定在30℃以上，那么需要控制PLC將系統(tǒng)當(dāng)中的離心泵以及管帶式冷風(fēng)器進(jìn)行開(kāi)啟，以此開(kāi)展循環(huán)冷卻。其中一些已經(jīng)冷卻完成的氣液混合物會(huì)從換熱器中出來(lái)進(jìn)入到氣液分離器當(dāng)中進(jìn)行氣液的分離，通過(guò)應(yīng)用PLC進(jìn)行分離器液位的檢測(cè)。在這當(dāng)中吸附裝置主要的作用就是能夠進(jìn)行氫氣中所含有水以及雜質(zhì)的吸附。如果實(shí)際當(dāng)中的反應(yīng)器壓力超出了設(shè)定兆帕，需要通過(guò)PLC控制來(lái)打開(kāi)氫氣泵，將氫氣轉(zhuǎn)入到氫氣緩存罐中，以此來(lái)降低反應(yīng)器的實(shí)際壓力，使其能夠有效地降低為常壓，在這個(gè)過(guò)程中，需要將氫氣泵關(guān)閉。應(yīng)用質(zhì)量流量控制器來(lái)計(jì)算出整個(gè)制氫過(guò)程的相關(guān)參數(shù)，例如出氫的速率以及累積量等，為出氫速率的穩(wěn)定性提供有效的保障。

2.2 PLC技術(shù)在工業(yè)制氫中的應(yīng)用

將PLC技術(shù)應(yīng)用到可再生能源制氫的過(guò)程中，便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)裝置的自動(dòng)控制，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)可再生能源制氫的自動(dòng)化，在一個(gè)掃描周期中，PLC技術(shù)需要前后開(kāi)展三個(gè)階段，分別為采樣輸入、執(zhí)行程序以及最后的輸出。在實(shí)際可再生能源制氫系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，PLC中的CPU始終都會(huì)按照同一個(gè)運(yùn)行速度開(kāi)展掃描工作。

在此可再生能源制氫實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，閉環(huán)控制在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常廣泛的，例如，在運(yùn)行的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣泵的有效控制，或者是應(yīng)用在水加熱控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、流量以及溫度等有效控制，在這些控制中，都廣泛地應(yīng)用了閉環(huán)控制系統(tǒng)。

在實(shí)際此可再生能源制氫應(yīng)用的過(guò)程中，將順序控制合理有效地應(yīng)用到其中，能夠有效地把控制系統(tǒng)整體劃分成多個(gè)互相獨(dú)立的控制動(dòng)作，要想能夠?yàn)樯a(chǎn)的穩(wěn)定性以及可靠性提供有效的保障，所分解完成的每個(gè)動(dòng)作都會(huì)嚴(yán)格遵循所規(guī)定的先后順序來(lái)運(yùn)行。將順序控制合理有效地應(yīng)用到制氫系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，能夠在促進(jìn)制氫過(guò)程的穩(wěn)定性以及制氫效率方面發(fā)揮非常良好的效果。

對(duì)于此可再生能源制氫實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，PCL系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)中各個(gè)部件以及流程的有效監(jiān)控，同時(shí)也能夠在出現(xiàn)故障時(shí)，第一時(shí)間終止系統(tǒng)的運(yùn)行，以此有效避免故障的發(fā)生而造成的事故，為生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程的安全性提供有效的保障。通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控人機(jī)交換界面的觀察，相關(guān)的工作人員便能夠及時(shí)地了解所出現(xiàn)故障的類型以及故障所存在的位置，以此為故障的消除提供便利。

3 PLC在可再生能源制氫自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)

工作環(huán)境：對(duì)于實(shí)際的工業(yè)化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，其所應(yīng)用的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境是比較惡劣的，而要想能夠?yàn)镻LC高效運(yùn)行提供有效的保障，就一定要保證其運(yùn)行環(huán)境能夠符合運(yùn)行需求，所以通過(guò)對(duì)相關(guān)措施的應(yīng)用來(lái)有效改善工業(yè)化工生產(chǎn)環(huán)境是非常有必要的，以此為PLC的高效運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

溫度與濕度：通常來(lái)說(shuō)，適宜的PLC運(yùn)行環(huán)境的溫度為0～55℃，所以實(shí)際運(yùn)行中最好保證PLC的安裝環(huán)境有著良好的通風(fēng)，如果條件允許，增加保溫裝置，并且能夠保證安裝環(huán)境不會(huì)被陽(yáng)光直接照射，與熱源遠(yuǎn)離。同時(shí)，也要保證安裝環(huán)境空氣的濕度不超過(guò)85%，使空氣能夠長(zhǎng)期保持一個(gè)沒(méi)有凝露的狀態(tài)，這樣做的目的是為了增強(qiáng)PLC的絕緣性。

振動(dòng)：安裝的PLC一定要和較為強(qiáng)烈的振動(dòng)源互相隔離，并且防止其發(fā)生長(zhǎng)期的低頻的振動(dòng)。但是實(shí)際對(duì)PLC的應(yīng)用一定是不能夠完全避免振動(dòng)的發(fā)生的，所以一定要應(yīng)用相應(yīng)的減震措施，比如，使用塑料腳墊等，這樣才能夠從整體上減少振動(dòng)對(duì)PLC造成的影響。

空氣：需要防止和易燃或者具有腐蝕性的氣體直接接觸，如化學(xué)當(dāng)中的酸堿?；ば袠I(yè)當(dāng)中的PLC運(yùn)行環(huán)境通常是較為惡劣的，在空氣中存在一些灰塵和腐蝕易燃的氣體，所以最好是將PLC安裝到一個(gè)密閉的空間中或者是防爆電器柜中，為其實(shí)際的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供有效的保障。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，將PLC合理有效地應(yīng)用到可再生能源制氫裝置中，能夠從整體上提高可再生能源制氫裝置的自動(dòng)化水平，除了可以有效促進(jìn)可再生能源制氫的整體生產(chǎn)效率外，還可以為生產(chǎn)的安全性以及可靠性提供有效的保障。