化工企業機械化生產中PLC及電氣系統的設計分析

摘要：文中基于化工企業機械化生產主要分析了化工企業機械化生產中PLC設計以及 化工企業電氣系統的設計分析，包括電壓等級、依據負荷等級以及繼電保護的合理設計等方面。

關鍵詞：化工企業；機械化生產；PLC設計；電氣系統

0. 引言

為了提高化學工業的規模和生產的技術。于是許多化工的自動化項目紛紛展開。重點研究優化計算機控制以及自動化的調度，其中還有許多問題有待解決。好比在技術領域在理論研究方面尚未完善。需要改進的應用涉及到理論的研究成果與實踐方面。這種狀況也是因為應用服務與兩者的緊密聯系造成的。

1. 化工企業機械化生產中PLC設計分析

因為生產過程中，針對自動化復雜程度不同，因此根據PLC控制系統的軟件設計不同，要求也不一樣。在PLC控制系統中，軟件程序總體可分為基本程序和模塊化程序兩個模塊。其中的基本程序是作為PLC控制系統的獨立程序。也可作為系統中的一個組合子模塊，所以其工藝程序的控制過程也是相當簡單。例如，只需要控制一個按鈕，就能通過二分頻來實現對PLC控制系統的控制和調試其設備的停啟。而模塊化程序則是一個作為總的控制目標程序的存在。為了實現獨立編寫和調試的操作，它能根據其的軟件設計將整體劃分為分多個子任務模塊。

為了使在調用的過程中減少內存占用量和編程量，使其PLC程序的編制大型優化，允許重復調用，則需要把正反自鎖互鎖轉程序整合后封裝成為一個模塊。整合后的各個子模塊都具有相對的獨立性，這種方法能夠使簡化連接關系，優化調試修改。所以這種程序的涉及思想是業內人士都極為推薦的。好比在我國，此類自動化控制應的系統或模型，大多數企業獨立開發，無視各企業之間的學術交流以及各個自動化控制模型和模型之間的數據交換，從而造成了模型數據，工業實時數據，各方面的交換流程混亂。然而獨立研究自動化控制技術的各個企業因為某個企業發展迅速而具有先進水平，所以在總體上可以看出各企業間的競爭力不斷提高，也促進了工藝水平和條件的不斷提高。

只有找準各個工藝程序細節的質量控制的屬性和指標，才能在試驗生產的過程中使結果更加精準確定，例如客戶的要求參數就是如此。整一規劃參數，對化工產品來說是極其重要的，這關系到PLC自動化控制以及其化工產品的質量和工藝水平的整體提高。

2. 化工企業電氣系統的設計分析

圖1為化工配電系統，化工企業的各項生產運行活動都需要消耗大量的電力，所以說供電系統的穩定可靠與否將直接影響著化工裝備系統的安全運作。因此，在化工企業電氣系統的設計施工過程中首要考慮的因素就是對供電系統的穩定可靠性檢驗。

2.1電壓等級的設計

在傳統化工企業供電過程中，一般采用低壓220/380V、中壓6KV系統以及35KV和110KV系統。但是近些年來隨著化工領域生產規模效益的日益擴大化形勢，各個化工企業生產的運行系統也漸漸革新向大型化趨勢發展，導致傳統的電氣裝備已經不能滿足化學企業對電力的需求，由此便出現了超大容量的電氣系統。截至目前，35KV等級的配電系統的變壓器容量已經達到50000KVA，以當下形勢來看，進一步的大型化是在大勢所趨。因此，化學企業電氣系統的設計施工如何做才能順應時代潮流向前發展，對于這個問題的探究具有重大的意義，表1給出了化工企業連接線的最小規格

低壓動力系統電壓等級的合理設計：對于化工企業中傳統的供電系統的設計施工，一般都采用220/380v的低壓系統，而當下，在低壓動力系統電壓等級的施工過程中，普遍采用低壓等級對200kw以下的電動機使用，用中等電壓對200kw以上電機使用。由于國內外各級電機裝備的不斷擴大化使用電量也與日俱增，其中低壓電機用電量占據整個化工裝置用電量的一半以上。這樣的一種低壓供電系統對供電線路的損耗很大，但隨著空氣斷路器、熱繼電器和低壓配電柜等先進技術材料的不斷涌入，促使低壓電機選用380/660v電路系統成為現實。所以也請電機系統設計施工的相關單位和工作人員依據企業實際情況，對低壓供電方案進行合理的革新。

高壓電動機電壓等級的合理設計：采用6kv電壓等級的高壓電動機是傳統電力企業中通用的。但隨著我國當下科技的不斷進步和化工企業化工裝置電氣設備的制造行業迅猛發展，越來越被人關注的是和使用的是10kv的電機等級，經實地調查，發現其以質量安全可靠性強、實用性價值高等優點被人認可，以它優良的運行狀況，值得廣泛的應用和推廣。另外，10kv是存在一定缺陷的，實際使用過程中需要對電動機進行變頻調節控制，且價格比較昂貴。為達到節約成本的目的，其解決問題的辦法就是將2000kv以下的電動機電壓降到3kv，對于3000kv以上的電動機電壓選用6kv，這樣便能保證工作的需要。

供電系統電壓等級的合理設計：要依據實際的供電條件、化學裝置容量和相關的設計施工規范來對供電系統的電壓等級進行設計施工。一般來說，在供電系統中，對于電壓等級盡量做到有高不選低，以此可最大限度的降低變數級數損耗和電氣設備投資。

2.2 依據負荷等級進行合理設計

在電氣系統中，由用電的負荷等級把負荷分為一、二、三級負荷。其中在電氣系統的實際運用中，只有一級負荷要設置雙回路供電，并要配置應急發電機等備用電源和容量。在用電裝備中，導致停電的化學裝置減產或停產和裝置損壞、報廢及毒氣泄漏引發的火災、爆炸都屬于二、一等級負荷。

2.3 繼電保護的合理設計

第一，要了解在化工2企業電器系統設計中，架空線路盡顯是電源進線的一般情況，若存在故障大多數也是瞬時性的。基于出現的這種情況，在可以確保整個電網安全的前提下，我們可以通過與供電部門的協調商議允許進行設計一次施工線路故障自動重合閘。第二，對于繼電保護定值環節，工作人員有必要根據實際情況做好合理的設計。低于上下級定值 的取舍，要保證在設備安全的前提下，將末端設備的保護定值盡最大可能取到最小，而對于上一級的設備值剛好和末端的相反盡可能的取到最大。如此，便可最大限度的增加級差和時差，來避免跳級跳閘的情況發生，從而最大可能的使停電范圍縮小。

3. 小結

為了加強化工生產工藝的安全性和穩定性，PLC系統（即可編程序控制器）在化工行業生產過程中控制系統的設汁、機械安全的保護等方面有著十分重要的作用。新形勢下，隨著國際范圍內化學領域先進科學技術的不斷涌現，化工企業中所采用的新工藝和新技術也在不斷增加，做好電氣系統的合理設計保障其電氣系統的安全性能、可靠性能和穩定性能。

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