PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用

PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用

羊甜甜

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摘要：电气自动化控制是现代化工领域中不可或缺的一部分，它的应用范围涵盖了各种工艺流程和设备。在这一领域中，PLC技术已经成为一个关键的工具，PLC系统可以根据不同的输入条件自动调整工作参数，无需人工干预，使得生产过程更为智能化，不仅提高了生产效率，还降低了操作成本。本文针对PLC技术的电气自动化控制应用展开研究，从而推动企业向更高效、更自动化的方向发展。

关键词：PLC技术；化工装置；电气自动化控制；应用

引言

当电力系统处于运行状态时，电气设备发挥着至关重要的作用，对电力的生产、运输效率可产生直接影响。现阶段，随着自动化技术发展、更新速度不断加快，让各种自动化技术也开始被应用于电气设备控制中，通过这部分技术的支持，电气设备的改造升级得以顺利实现，除了控制功能得到了加强外，也充分保障了其运作的安稳性。由于PLC技术自身优势突出，且具备强大的数据采集功能和自动逻辑控制功能，故其在电气设备自动化控制中的运用前景非常宽广，重要性不容忽视。

1PLC技术的应用优势

PLC是一种专门应用于化工领域的数字运算操作电子系统。在电气工程及其自动化控制的视域下，PLC本质上是一种支持编程的存储器，可以存储顺序控制、运算、记数、定时等操作指令，并将这些指令输入机械设备，以控制机械设备的运作。PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用优势主要体现在以下4个方面：①可靠性。应用PLC技术，电气设备的开关动作是基于微电子技术，由无触点的半导体电路控制的，这种电路结构本身对化工环境中的粉尘、震动，以及温湿度条件具有极强的耐受性能。从硬件上看，这种半导体电路的配套硬件也具有屏蔽、滤波等抗干扰性能。从软件上看，PLC系统自带数据保护、故障诊断等模块，能够有效抵抗干扰。这使得在电气工程运行环境中应用PLC技术更加可靠。②编程简单。PLC支持使用梯形图语言进行编程，即使是计算机知识储备较少的人也能够顺利掌握编程方法。此外，PLC编程的顺序功能图，也是直观、具象的结构块控制流程图，程序逻辑和控制流程更易理解。③布设简单。PLC系统中的元件属于“软元件”，而且直接用程序连接，无须硬接线。同时，PLC的重量轻，体积也比较小，这使得布设更加简单，工程量少、施工周期短。④使用灵活。PLC的种类较多，支持多种机型，可通过灵活的组合应用，有效满足各类控制任务需求，通用性较强。

2PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用

2.1顺序控制中的应用

对于顺序控制系统而言，近年来PLC技术得以广泛应用，基于实践案例分析可以了解到，PLC技术能够为顺序控制系统提供有力的技术支持。为促进生产活动实效性不断提高，越来越多的企业纷纷推广普及自动化技术，而借助于PLC技术的运用可以在很大程度上增加企业的经营利润。在化工生产活动过程中，依托于PLC技术对生产线进行顺序控制，合理高效的顺序控制不单单有助于生产作业效率的提升，还可以有效降低生产成本。较为典型的是PLC技术在电气设备控制中的运用，工作人员仅仅在监控室就能够进行相关操作。一般来说，控制模块选择分层架构，通常涉及到远程控制设备、传感器以及主控制设备，工作人员通过远程下发指令的方式来完成各项生产任务，从而对电气设备实现自动化、标准化控制。和过去的控制技术比起来，PLC在电气设备顺序控制中的普及运用，不单单能够让各类电气设备始终保持在安全稳定的运行状态，还可以降低生产作业成本，促进经济效益不断提升。与此同时，为实现设备的自动化监控，工作人员可以对顺序模块进行优化。PLC技术在生产活动过程中的运用，例如说对原料抓取设备而言，在过去工作人员往往会对进行抓取的原料予以判定，随后按下启动按键，变频器随之开始启动，传送带进入运行状态，依靠传送带将原料直接传输到机械手臂下方区域，随后机械手臂上设置的传感器感应到货物原料，执行抓取动作，成功抓取后按照既定程序进行送料。PLC技术在上述生产活动中运用之后，工作人员按下启动按键后，电信号直接传输到PLC系统，随后传送到中央处理器，进行信号处理后发出指令，PLC系统能够把电信号转变为中央处理器信号传输到机械手臂，进而自动完成整个抓取流程。

2.2开关控制

PLC技术已经在电气控制系统领域取得了巨大的进展，并逐渐取代了传统的电磁继电器，这一转变为化工生产带来了许多重要的好处，其中一些关键的方面包括开关控制、能耗、监控系统、故障诊断程序等。首先，相比于电磁继电器，PLC具有更为精密的电气控制系统，通过数字信号来管理开关控制。这意味着减少了机械接触点，降低了电路中的磨损和故障率，这对于化工生产来说是一个巨大的优势，因为它提高了系统的稳定性和可靠性。其次，传统的电磁继电器在持续运行时会产生较高的能耗，而PLC则具有更为高效的能源管理系统。这对于企业来说不仅降低了能源成本，还有助于减少对环境的不良影响。PLC还提供了先进的监控系统和故障诊断程序，通过与各种传感器和信号源的集成，PLC可以实时监测化工生产过程中的各种参数和信号。一旦出现异常，PLC能够立即诊断问题并采取相应的措施，这提高了生产线的可用性，降低了停工时间，节省了维护成本。PLC的各种模块接口和设备接口可以轻松集成到PLC系统中，而无需复杂的配置或修改。这使得PLC系统的安装和维护变得非常方便，用户可以根据需要更换硬件，以优化和调整系统功能。另一个重要的优势是PLC技术的存储逻辑，它取代了传统的接线逻辑，这意味着控制系统设计变得更加简化，转换时间更短，而且更容易维护。通过更改程序代码，用户可以定制控制功能，以满足特定的生产需求，从而提高了PLC技术的通用性。

2.3闭环控制

PLC技术在闭环控制的应用，丰富PLC技术的控制功能。以电机泵为例，一般情况下，闭环控制主要包含以下几种控制模式：自动启动闭环；控制箱前手动启动；屏幕前手动启动等三种模式。应用PLC技术让电机泵实现自动化启动成为一种现实，并结合电机泵的具体使用，可以切换不同的启动模式。为了保障闭环控制具有良好的效果，首先要求操作人员调节电气设备的开关，需要将其调整到手动档位，然后利用PLC技术进行系统的控制。应用PLC技术进行闭环控制管理，即便是过程中，由于操作问题或者出现设备故障等问题，借助PLC技术都可以实现系统的控制，保证系统的运转效率。

结语

在电气工程自控中，PLC技术的优势众多，其在控制、监测方面可做到高效且精准，能够将电气系统的稳定性、可靠性不断提高，使运行成本有效降低。随着科学技术的发展速度不断加快，今后这一技术势必会变得更加智能化、高效化、可靠化以及安全化，并在诸多领域得到广泛应用，包括化工自动化、智能制造、物联网等，可以说在电气工程自动化控制中，PLC技术是拥有十分广阔的应用前景的。

参考文献

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[2]于兆磊.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].中国设备工程，2021（1）：227-229.

[3]张瑞雪，任亚丹.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用策略研究[J].四川水泥，2021（1）：59-60.