化工自動化系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)應用

鄭杰

摘 要：現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢，在現(xiàn)代化的化工生產(chǎn)行業(yè)中，已經(jīng)普遍開始采用自動化系統(tǒng)。為了提升化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性，加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性，現(xiàn)階段對于工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)提出了嚴格的要求，不僅需要檢測相關(guān)參數(shù)，還需要對化工生產(chǎn)進行自動控制。PCL系統(tǒng)在化工生產(chǎn)期間主要承擔的責任是設計控制系統(tǒng)，保護機械的生產(chǎn)安全，這賦予了可編程序控制器重要的責任。現(xiàn)階段存在85%以上的自動化控制裝置的潛能沒有被開發(fā)，化工生產(chǎn)還是采用傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn)；自動化系統(tǒng)；PLC控制系統(tǒng)；應用研究

控制化工生產(chǎn)過程的重要作用在于：將化工生產(chǎn)工藝提升到更高的水平，不點加強化工生產(chǎn)的效率，提高化工生產(chǎn)的質(zhì)量等各個方面。可編程序控制器在化工自動化系統(tǒng)中的作用主要在于化纖生產(chǎn)中的聚合工序以及控制和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程中硫酸的溫度。并不斷研究和發(fā)展高層次的集成化管理的自動化控制技術(shù)，優(yōu)化自動化在流程模擬中的技術(shù)，強化科研的深度與廣度。本文是結(jié)合自身長期工作經(jīng)驗，闡述可編程序控制器的運行原理以及組成架構(gòu)，并且重點討論可編程序控制器中對自動化系統(tǒng)中的應用設計。

1 簡述PCL控制系統(tǒng)

1.1 PCL控制系統(tǒng)的運行原理以及組成架構(gòu)

組成PCL控制系統(tǒng)的架構(gòu)主要分為存儲器、編程器、輸入輸出、工作方式以及中央處理器等五個部分。PCL控制系統(tǒng)的運行原理是控制開關(guān)邏輯，這樣可以進行依次控制，還能編制多種控制程序，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)工藝中被廣泛應用，主要是控制其多機群以及單機，能夠?qū)Ω黜椆に囍笜诉M行閉環(huán)控制，主要包括化工生產(chǎn)過程中的溫度、流量以及壓力。PCL系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)控制化工生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中的開關(guān)邏輯，進一步將化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)準變?yōu)樽詣踊刂疲@樣就能從根本上降低人工操作的失誤，避免出現(xiàn)安全施工。此外，PCL系統(tǒng)能夠控制化工生產(chǎn)的整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使其達到最高水平的工藝指標，這樣能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)原料以及動力，真正踐行節(jié)能減排的生產(chǎn)目標，進一步降低生產(chǎn)設備的損耗，延長使用期限。

1.2 系統(tǒng)控制

PCL控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)采集自動化控制中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，順序控制化工生產(chǎn)工藝流程。第一，在化工生產(chǎn)期間采集數(shù)據(jù)主要是通過自動化控制系統(tǒng)對模數(shù)轉(zhuǎn)換精度的要求，以及模塊采樣速率的要求和對自動化掃描周期的要求，并利用各種表現(xiàn)形式處理和采集相關(guān)模擬量在實際生產(chǎn)中傳遞的實時信息，并能夠在上位機的顯示屏中以畫面的形式標新出啦，這樣就利于相關(guān)人員了解和明確設備的運行情況。第二，順序控制化工生產(chǎn)工藝流程，通過PCL系統(tǒng)自帶的單項控制方式，程序在運行過程中，一旦出現(xiàn)運行施工，將會由PCL系統(tǒng)下發(fā)運行中斷的指令，這樣可以中斷正在運行的生產(chǎn)程序，并保障自動化控制系統(tǒng)的安全。此外，還會通過中控室的顯示屏指出運行故障的原因。

2 PCL控制系統(tǒng)對硬件的設計以及運行原理

為了清楚表現(xiàn)PCL控制系統(tǒng)對硬件的設計以及運行原理，就以滌綸化纖生產(chǎn)為例，根據(jù)控制系統(tǒng)的相關(guān)標準，維持生產(chǎn)期間相關(guān)人員的現(xiàn)場控制能力，在生產(chǎn)之前設置兩種方式進行控制，分別為自動控制以及手動控制。在自動控制方面，在啟動系統(tǒng)之后，需要根據(jù)PCL控制系統(tǒng)對硬件的設計以及運行原理的相關(guān)規(guī)定，按照順序進行“下料以及運輸”。在EV1通電之后在將“下料”閥門打開，在經(jīng)過一段時間之后進行關(guān)閉；之后將EV2閥門開啟，進行“輸送”處理，經(jīng)過一段時間之后進行關(guān)閉；之后將EV2閥門開啟，按照以上工序循環(huán)進行，指導PCL控制系統(tǒng)下發(fā)“停止”命令。此外，在EV1通電之后連帶著EV5也通電，在EV2通電之后連帶著EV3也通電，這樣就可以使系統(tǒng)同步對氮氣進行“充氣”和“排氣”，具體情況請見圖1：

為了集中管理化工生產(chǎn)的整個工藝流程，在管理自動化滌綸化纖生產(chǎn)時，既可以將其設定為在現(xiàn)場近處就可以完成“開啟”與“終止”的操作方法，也可以將其設定為在現(xiàn)場遠處就可以完成“開啟”與“終止”的操作方法，將控制功能進行分散設置，有利于進行集中管理生產(chǎn)操作。

3 PCL控制系統(tǒng)的軟件設計

在進行軟件設計時，常常是按照不同復雜程度的化工自動化控制進行不同的設計。首先將PCL控制系統(tǒng)分為模塊化軟件程序以及基本軟件程序。模塊化軟件程序主要是將總控制目標程序按照PCL控制系統(tǒng)的設計要求，將這些程序細分為氮肥子模塊任務，并對其進行單獨的調(diào)試以及編寫。例如所有的任務模塊可以通過同一個按鈕，將PCL控制系統(tǒng)使用二分頻的方式停啟所有的設備。此外，還能夠?qū)⒄崔D(zhuǎn)點動以及正反自鎖互鎖封裝在同一個模塊中。PCL程序能夠?qū)崿F(xiàn)模塊的重復調(diào)用，這樣不僅能夠節(jié)約內(nèi)存占用，還能夠降低編程的工作量，對于比較龐大繁瑣的PCL控制系統(tǒng)的程序編制有積極作用。

綜上，為了使相關(guān)技術(shù)人員的掌握和了解PCL控制系統(tǒng)的維護修復以及日常調(diào)試，這就要求要求PCL控制系統(tǒng)在實際的運行以及軟件設計當中多進行實踐和研發(fā)，是工業(yè)企業(yè)能夠掌握其運行原理以及應用優(yōu)勢。自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛應用在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)，這為化工企業(yè)采用PCL控制系統(tǒng)帶來了廣泛的發(fā)展前景，這會促使化工生產(chǎn)期間的PCL控制系統(tǒng)逐漸向產(chǎn)業(yè)化靠近。

參考文獻：

[1]張碩驍，張子玉，普晗.論PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2017，01（26）：115.