PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用马新力

PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用马新力

(美克美欧化学品(新疆)有限责任公司新疆库尔勒841000)

摘要:在化工生产装置的电气设计工作中,常常会存在用电设备复杂的逻辑关系,所以,在自动化电气控制中,要对其进行有效加工与管理将能促进工作的积极进步。传统的电动机在实际利用过程中,是以继电器来对线路进行控制的,并保证其运作的可靠性。所以说,控制系统的自动化程度高低决定了线路控制的难易程度,并影响着线路运行的可靠性。本文将着重就PLC技术特点及在化工装置中的应用展开探讨。

关键词:PLC技术;化工装置;电气自动化

电气自动化控制是当前化工领域用于控制化工装置运行的主要方法,传统电气自动化控制技术具有控制效率低的缺陷。PCL技术的出现,要求将计算机技术与机械技术相结合,通过可编程控制系统实现对机械运行过程的全方位控制,将其用于化工装置的控制过程中,从而有效提高数据的采集和分析效率,控制能力比较强,对提高化工装置运行效率有较大的帮助。

1PLC技术的原理

PLC(ProgrammableLogicController)技术,又称可编程逻辑控制器技术,目前,主要应用于工业生产过程中,以实现对生产设备运行的控制。PLC技术功能的实现需要以计算机作为支撑,通过采样输入、执行、刷新输出3个环节,完成对工业机械的控制过程。采样输入处于自动化控制的初级阶段,在该阶段,计算机会实现对有关机械运行情况相应数据的采集,通过扫描过程存储和分析数据,从而为自动化控制的实现奠定基础。执行环节,即数据的计算环节。在该环节中,PLC技术会计算收集到的数据,并执行有关指令,实现对机械运行的具体控制。刷新输出属于PLC技术实现自动化控制的最后一步,要求将系统内的信息输出,并实现对机械设备的全方位管理。

2PLC技术在电气自动化中的应用

在对PLC控制系统进行研究过程中,对其中存在的输入口、输出口配置进行分析,自动化控制系统的运行过程都随着温度、电压、速度等各个要素的变化将其输入的,在PLC中的这些数据,能够将其接收并转换。对于电源模板来说,它也具有一定的功能,如:能够控制好外接电源以及内部电压等。对于接口模板,能够对机架实施接口。对于处理单元来说,在利用PLC对其控制期间,能够促进其运算的积极完善。对于底板,特别在一些模板连接期间,能够将模板机械固定好。对于开关量,利用PLC技术也能起到一定的控制作用,因为PLC技术本身就是利用虚拟继电器来实现的,并代替传统的继电器。传统继电器在使用期间,不仅运行速度慢,对开关量的控制也不够及时,所以,利用PLC技术不仅能实现断路控制工作的及时性,还能提高实际的工作效率。

3化工生产环节对PLC技术的应用

3.1在化工工艺控制上的应用

化工装置在化工工艺生产中应用较多,利用PLC控制系统来配合化工生产工艺控制,主要是通过智能仪表来完成对各项传感器、控制参数的显示、检测、报警等功能。如一些化工装置需要随时对自身的工作状态、运行参数信息进行动态调整,而PLC控制器以自动控制方式来完成相应操作,提供可靠、安全控制。同时,在PLC控制器应用中,由于涉及的硬件结构相对简单,而对检测功能却很强大,节省了生产控制成本,提升了化工工艺整体性能,特别是在现场总线技术上,便于实现对不同化工装置、不同生产工艺的集中监控与管理。

3.2在化工装置中的应用

温度过高或过低都会影响PLC技术的实现。实践经验表明,将环境温度控制在0~55℃的范围内,对于技术功能的实现最有利。考虑到PLC技术的特点,在工作过程中,避免将PLC设备安装在与电气元件过近的位置,避免电气元件散热影响设备的使用性能。所以,需将其安装在通风位置,保证设备自身的散热性能。PLC设备包括扩充单元和基本单元2部分。为了避免设备温度过高,应将2部分隔离开来安装,保持30mm的距离较为适宜。如果在设备运行过程中发现其温度已经超过了55℃,必须及时通风散热,避免设备发生故障。

PLC设备对于环境湿度的要求比较高,比如湿度过大,会影响设备的绝缘性能,增加设备的运行与故障风险。将环境湿度控制在85%以下,可在一定程度上保证设备的绝缘性能,同时,可更好地发挥其性能。在此需要注意的是,PLC设备所处的环境要保证无凝露,这一点十分重要。

对于化工装置自身可能带来的震动问题,需要对其进行技术处理,降低震动源,特别是避免10~55Hz的连续震动。如可以通过添加减震胶来降低震动。对周边环境空气质量的要求,考虑到化工企业化学材料的影响,要避免氯化氢、硫化氢等腐蚀性气体的干扰,同时要避免出现粉尘。如安装在控制柜,或配置相应的空气净化设备。由于PLC控制器自身主要是由电子元器件组成,要避免高强度电磁波干扰,特别是远离高压电源,通过加装带屏蔽功能的隔离变压器来降低电磁干扰。另外,远离电焊机、大功率硅整流装置,在PLC系统供电上要与高压线、动力线进行分离。

3应用实例

PLC装置应用到实际生产中,主要根据实际的生产流程,以在集中化控制、就地控制的方式控制电动机的生产设置,保证能够对电动机的顺序、逻辑以及进行设置,还能清晰的了解相互之间的关系。在对PLC进行选型过程中,因为PLC系统中的操作主板是由处理器以及集成电路组成形成的,所以要选型,不仅要实现要对编程器接口模板功能进行替换,与微处理器同步,还要在控制模板在RAM上有效储存。对于输入、输出工作,因为PLC控制系统是由各种智能软件组成的,所以,相关的技术人员在对其设计期间,就要根据PLC技术的优势,在对其操作下能够控制好设计工作,以保证对卡开关的正确取舍。

4注意事项

在化工装置电气自动化控制中,应用PLC技术需要注意以下3个问题:①设备维护问题。PLC设备对环境有较强的敏感性,一旦环境中某一指标出现问题,设备故障便很容易发生。对此,在控制好其运行环境的基础上,必须加强对设备的维护,在固定时间检修设备,确保其性能正常,延长其使用寿命,同时,降低化工生产过程中发生事故的概率。②控制人员技能问题。PLC技术的应用可以有效提高化工装置的自动化控制水平,但是,对计算机的控制仍需人工来完成。对此,在工作过程中,必须保证控制人员具备较高的理论素质和较丰富的实践经验,提高自动化控制的效率,避免事故的发生。③加强管理。在工作中,从管理的角度入手,提高化工装置电气自动化控制中PLC技术的应用水平。管理应包括环境管理、设备管理、人力资源管理等,以提高管理水平,为PLC技术的应用奠定坚实的基础。

总之,在化工装置的电气自动化控制中引入PLC技术,既可以在很大程度上简化了继电器的逻辑,明显提高其可靠性,还能够进一步优化设备结构,使得生产成本明显减少,职工可以及时将各种操作与检修假设熟练,所以具有一系列的优点。在今后,需要不断创新该项技术,使其可以满足不断变化的工作环境的要求,从而使其应用范围更加广泛。

参考文献:

[1]熊炎炎,李墨林.探析PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用[J].化工管理,2014,36:117.

[2]顾思雨.浅谈化工装置电气自动化控制中PLC技术的应用[J].科技与创新,2017,09:157-158.

[3]桑吴刚.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].aa科技资讯,2012,22:131.

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