關于PLC在化工生產自動化中的應用研究

繆紅兵

（杭華油墨股份有限公司，浙江 杭州 310018）

隨著現代科學技術的發展，自動化技術已經在社會的各個領域之中得到了非常廣泛的應用。化工產業作為我國重要的國民經濟產業類型，已經開始了對自動化技術的積極應用。PCL技術作為一種現代化的控制技術內容，能夠提高化工生產的自動化控制程度，有利于推進企業的可持續發展。

1 PLC自動控制系統

1.1 標準控制器

PLC即可編程邏輯控制器的簡稱，從功能屬性方面來說，其是一種能夠進行微處理的精密電子設備。通過對此技術的應用，能夠對控制指令進行實時、動態的加載、存儲、執行。PCL的內部CPU，由指令、輸入輸出模塊、資料內存、數字模擬、電源模組等部分優化構成。現階段，其被廣泛應于工業控制的技術領域。由于其具有相對較高的自動化控制效果，且控制的精準性以及標準性能夠得到較高的保證，因此，其現階段在化工生產之中的應用比較廣泛，應用效果也較為良好。

1.2 冗余系統

如圖1所示，在工業之中廣泛應用的標準控制器的基礎之上，經過與現代自動化技術的有機融合，發展出了冗余系統。這一系統在極大程度上優化了系統的實用性。現階段，市場上的冗余分類方式比較多，其中，PLC冗余方式主要表現在兩個方面，即硬冗余以及軟亢余。硬冗余具有更高的可靠性，但其構建的成本相對較高，實用性較低。相對而言，軟冗余系統雖然在可靠性方面較弱，但是其應用成本較低，在工業生產之中應用的也相對比較廣泛。

1.3 SIS系統

圖1 冗余系統結構示意圖

SIS系統，也可以稱為安全儀表系統，其是應用于工業生產領域之中的一種自動化控制技術，能夠非常有效的保障生產活動的安全性。從安全性能方面來思考，其具有比DCS更高的安全指數。在自動化系統發生異常狀況時，SIS能夠自動的進行干預以及處理，進而對生產風險進行控制。SIS系統的結構基礎是分散控制系統，其應用了現代化的科學計算方法，能夠切實優化機組的可靠性。

2 架構

2.1 遠程IO系統

遠程IO系統，是一種工業級的遠程控制系統，該系統可以提供無源節點條件下開關量的輸入、采集、高頻計數、繼電器輸出等功能服務，其能夠有機的將多個結構模塊進行組網。如此，能夠使IO點數實現更加靈活的擴展，進而使模塊能夠通過遠程命令實現自動化控制。這一技術系統應用工業級的元件，可以實現10～30VDC的寬電壓輸入，在-30攝氏度到60攝氏度之間也可以正常工作。

2.2 通訊擴展

通訊模塊是PLC系統之中的溝通模塊，其主要作用就是實現控制系統與其它系統之間的互相交流，以及信息的共享。在以往的信息傳遞方式中，主要是應用以太網、DP、Modbus等，通信的速度相對較慢，通信質量相對較差。現階段，隨著現代信息技術的發展，PLC的通訊模塊得到了切實的拓展，能夠實現更加迅速、安全的信息傳遞，優化了系統之間的交互性。

3 數據與管理

3.1 報表系統

所謂的報表系統，就是將現代計算機技術以及數字化技術與報表編制規則有機結合之后形成的專門制作、處理報表的現代信息軟件。在現階段的企業會計財務工作之中，報表系統已經成為了一種常用的信息數據處理手段。在PLC系統之中，其能夠在信息系統與控制系統之間構建起客觀的聯系，在這一技術的基礎之上，就能夠自動生成報表系統，并對報表進行客觀的分析。此技術在化工企業之中的應用，能夠自動化的落實報表處理，節省了大量的人力資源投入，有利于優化企業成本。

3.2 歷史趨勢與查詢系統

歷史趨勢，就是對歷史的數據信息進行分析處理，最后得出發展的趨勢。在化工企業的生產活動之中，歷史趨勢查詢系統對生產工作的開展具有重要意義。通過這一系統，一方面可以對企業的運營狀況進行有機的把握，另一方面，其能夠為企業發展戰略的制定提供重要的信息參考。在PLC系統之中，這一系統的應用，能夠在極大程度上為系統的自動化控制提供運行數據，保證控制的科學性以及合理性。

3.3 報警系統

在化工生產的過程中，由于生產的過程中會產生各種各樣的化學反應，因此，其會在極大程度上受到主客觀條件的影響，輕則造成生產產品質量的下降，嚴重的甚至會發生安全事故。對此，報警系統的構建就顯得非常有必要。在實際應用的過程中，一旦生產出現或可能出現問題，報警系統就會及時的做出警報，并進行緊急的自動控制動作。

4 化工行業電氣儀表

化工行業的生產活動，涉及多方面的控制內容。尤其是隨著現代信息技術的不斷發展，化工生產過程中所涉的各方面技術設備以及工藝也更加復雜。如此，一方面優化了企業的生產結構，有利于優化生產效率，提高生產質量，推進企業的現代化發展。另一方面，其也給企業的生產控制帶來了更高的難度。PLC作為一種先進的自動化控制系統，能夠對生產過程中的各方面電氣儀表進行控制，進而優化企業的生產控制。

4.1 過程控制儀表

過程控制儀表是在現代工業生產結構之中，實現生產自動化的重要儀表工具，現階段其已經被廣泛的應用在了化工、石油等工業領域。在PLC控制系統之中，過程檢測儀表能夠將被控制的變量轉變為電信號。一方面，將信號傳輸到顯示儀表之中，進行記錄以及指示。另一方面，進入到自控制系統之中，完成自動化的生產過程。可以說，只有通過這一系統的切實應用，才能夠使被控制變量達到預期的控制效果。

4.2 電氣控制

在工業生產之中常用的電氣控制系統，是通過多種電氣原件有機組合形成的控制系統，其能夠實現對被控制對象的有機控制，進而保證生產設備的安全、穩定。一般來說，電氣控制系統主要具備以下幾個方面的功能：自動控制、監視、保護、測量。此外，其主要由3個部分構成，即輸入、邏輯、執行。通過這3個功能模塊的有機應用，能夠非常有效的實現對被控制對象的全方位動態控制，切實保障設備的運行安全。

4.3 運動控制

所謂的運動控制，可以客觀的理解為是自動化技術的一個分支，簡單地說，其是對機械設備運動構件的速度、位置等方面指數進行實時、動態控制管理的技術過程。運動控制的目的，就是使設備之中的各方面部件能夠按照預設好的參數進行運作，以此保證生產的穩定性。

5 結語

綜上所述，隨著現代市場經濟的發展，化工產業已經開始了自動化技術的積極應用。PLC系統作為一種具有非常高實際應用價值的自動化控制系統，對化工企業的自動化進程具有非常重要的推進作用。對此，相關企業以及研究人員應該樹立現代化的發展觀念，不斷探索，積極實踐，落實更加科學的PLC系統應用模式。促進企業的可持續發展。

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