浅谈化工自动化系统中PLC控制系统应用

浅谈化工自动化系统中PLC控制系统应用

曹平

内蒙古中煤远兴能源化工有限公司内蒙古鄂尔多斯017307

摘要：21世纪是一个充满挑战与机遇的世纪，我国当前已经向着工业现代化的目标而大踏步前进。当前的工业化生产已经进入自动控制系统的时代，诸多先进的科技被应用于工业化生产中。在众多的技术中，以PLC控制技术的应用最为广泛。PLC控制系统也称作可编程控制系统，由于其精确控制、可编程、可以适应不同环境等特点，在化学工业领域得到了广泛的应用。本文就可编程控制技术在化学工业的自动化系统中的应用作详细分析。

关键词：化工自动化系统；PLC控制系统；应用要点

引言

伴随着现代化工业的“爆炸式”构建，化工领域中自动化控制领域也得到了越来越广泛的应用。因此，不仅需要保证化工工艺的稳定性和安全性，还需要保证自动控制和参数检测的质量提升。面对其自动化和复杂化的高速进展方向，PLC技术已经达到自动控制的规范要求，并在此基础上实现PLC 控制系统中的机械安全和控制设计的重要性作用。提升化工产能、产量、质量的有效构建，及其主体发挥。

1PLC技术特点与结构分类

PLC技术指在现代化的工业生产中，专门对生产过程进行控制管理的微型计算机，其具有更高的抗干扰能力和可靠性，最大的特点就是取消了传统的继电器控制系统，使用逻辑控制。PLC技术编程简单，便于使用，而且控制系统稳定性高，持续时间长，在现阶段的实际工作中，PLC技术的自控系统的主要编程模式是以梯形图为主，所设计的方案也非常便于安装和维护，更便于操作人员接受，除此之外，体积小可拆卸，系统连接方式灵活，功能也比较完善，在多种场合环境下都有非常好适应能力。在PLC技术中，其梯形图的编程方式主要包括计时器、继电器以及计数器等非常多的各类电子设备，但它的内控系统主要是利用内存和程序编制实现逻辑功能，并在输出控制设备和外部装置的基础上实现对实体机械的控制。

2化工自动化系统中PLC控制系统应用要点

2.1PLC控制系统的软件设计

PLC控制系统在化工自动化生产实际的软件应用中，一般是针对化工自动化生产控制的复杂程度进行构建。换句话说，基本程序的共建，需要把PLC控制系统进行区分，实现基本程序和模块化程序的双重工艺流程构建。并在此基础上，实现PLC控制系统的组合模块程序实施。把控制软件分为多种任务的子任务，进行编写及其调式工作，实现“启动”和“停止”的有效实施。在构建的过程中，还需要尽量减少内存的占有量，加大PLC控制系统的利用率。化工自动化生产的控制中，需要在自动化控制模型和模型之间实现数据交换，来完成模型和工业数据的转换，并在一定的程度上实现PLC自动化控制，提升化工产品的质量及其工艺水平。

2.2PLC控制系统在液晶显示器生产中的应用

液晶是液晶显示器的重要材料之一，也是化工工业领域的重要项目。当今中国已经成为世界上生产液晶显示器最多的国家，但显示器的主要材料液晶还需要依赖进口。在液晶显示器的生产过程中液晶的生产与加工是其核心。当前的显示器生产企业普遍采用可编程自动控制系统进行生产加工。其在设计初期就对液晶的配方进行初步设计，包括液晶的浓度、液晶的混合比例，然后对LCD封盒的边框大小、导通金球的数量及比例、蚀刻用的酸碱比例进行设计。在设计后进行制样，制样的过程是要技术人员进行干预。技术人员在样品加工过程中，手动或部分利用设备，完成样品，并将制样参数记录下来，样品过程中也要对制样的参数进行核查，验证设计参数是否达到预期。在样品完成后对样品进行充分验证，验证合格后，技术人员将上述技术参数输入PLC控制系统中，由中央处理器进行数据的处理，最后通过自动化的机器进行加工。在后期的加工与生产过程中，系统自动对液晶的配比、酸碱的浓度、金球的数量、边框的大小等参数进行监控，达到与样品保持一致。整个批生产过程中除非发生异常，生产加工过程按序进行，自动化效率高。在显示器的生产过程中样品的制作就是数据的采样过程，通过数据的采样及程序代码的编制，完成了对液晶显示器生产的自动控制。另外，由于液晶显示器的生产对生产环境要求非常高，所以现场员工越少越好，对设备的自动化水平要求更高。PLC控制系统符合了生产的要求，并得到了广泛的应用。

2.3硬件设计

PLC系统设计主要由两方面构成，硬件和软件缺一不可。硬件设计是整个系统的核心，如果没有足够优秀的硬件做支撑，软件优化得无论多好也是枉然的，硬件设计中最主要的便是输入和输出电路这两部分的内容，其对PLC控制系统运行的稳定性起到至关重要的影响。在为其设计电路时，电源就选择AC85—240V的，同时还可以加一些电源净化元件作为辅助设备，双隔离技术应该将其利用起来这样对高低频脉冲干扰有防范作用。还有就是其负荷量的问题不能让其超出其核定功率这样会影响PLC运行时的效率和安全性。

就目前的实践看来，多以两倍电源容量为输入电路功率的标准，其可以有效防范短路的发生。在设计电路的时候可以根据工艺的实际情况来做出调整和补充，特别是指示灯的闪烁频率应该给予足够的重视。在这里需要重点强调的是如果PLC系统输出频率在每分钟6次以下，为了抗干扰和优化负载能力，就可以以继电器输出为主。还有就是如果是它的扫描频率在10次/min以下，就应该更加灵活的选择继电器输出方式和相关设备。

2.4PLC控制系统在焦炭生产过程中的应用

焦炭生产是化学工业的重要内容之一，当前的煤化工企业广泛使用可编程的自动控制系统进行煤焦的生产加工。比如，焦炭的整个加工流程中需要按比例将各种成分的煤粉进行混合，并输进焦炉中进行焦化，焦炭的品质主要取决于各种煤粉的混合比例与焦炉中焦化的控制。通过PLC控制系统可以实现煤场的无人化选煤、配煤。在配煤时，对各种比例的煤粉进行数据信息采集，通过采集与处理器分析，将各种配比的煤粉成分含量进行精确控制，通过混合下料输送到焦炉中。最后，经过软件的编程与数据信息的采集后，通过自动控制系统自动完成煤炭的采集、比例配置、输送、焦炉炼制，最终生产为符合要求的焦炭。相比传统的控制系统单一，固定的加工过程，PLC控制系统通过采样与中央处理器的分析与处理，对工艺进行精确控制，保证了生产过程中的一致性，提高了焦炭的质量及生产效率。

2.5PLC控制系统的功能分析

PLC控制系统在化工自动化控制中，实现了数据采集功能和化工工艺流程顺序控制共鞥，并在生产中提升了精度和自动化扫描周期采集速度。病害结合工艺的形式，展现相应的画面。并在此技术上，构建独立启、停功能，确保化工自动化控制的安全状态。保证PLC控制系统的运行，增强可靠性与安全性，提升工作效率，实现成本控制。

结束语

由上文不难发现PLC对自动化工的意义是多么的重大，因此作为相关专业的学习者和研究者，有必要将其进一步的进行深入发掘，通过表象去找到更多深层次的东西，力求让自动化进程迈上一个新的台阶，提升自动化化工系统的综合水平和运作效率。

参考文献：

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[2]王冰.论PLC控制系统的可靠性设计[J].科技展望.2016（04）：196-197.

[3]曲国权.PLC控制系统抗干扰技术与应用研究[J].山东工业技术.2016（22）：22-23.