探析PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用

2022-12-23

伴随着科学技术的发展与进步, PLC技术在电气自动化控制中的应用越来越广泛, 具有重要的作用。该技术克服了传统自动化控制的缺陷, 为控制工作带来了便利性。一方面在顺序控制上提高了企业效率、另一方面应用在开关量的控制上解决了诸多难题[1]。因此, PLC技术节省了人力物力, 推动了企业的发展, 以下对此进行详细阐述。

一、PLC技术应用原理

第一, 采样输入。这一环节是PLC技术控制机电系统的基本阶段, 同时也决定了最终的控制质量。在这个阶段中, PLC技术通过扫描的方式收集有用信息, 然后存储到内部系统中。系统完成采样输入后, 信息就能够得到永久性的保存。考虑到这一阶段的特殊性, 工作人员在操作中要注意, 完成信息的输入之后, 就不要再轻易进行修改[2]。

第二, 执行环节。完成了信息的收集和输入之后, PLC技术会根据上一个流程的信息进行全方位计算。一旦计算完成就会自动刷新结果, 并且同步存储到计算机内部。在这个阶段, 工作人员必须确认输入采样信息的状态和大小, 从而保证一致性。这样一来, 系统就能够获取相关指令, 开展控制活动。

第三, 刷新输出。PLC技术的最后一个步骤就是刷新输出, 在这个阶段, 控制体系输出信息, 然后存储控制结果, 最后利用输出电路来控制机电设备。

二、化工装置电气自动化控制分析

1. 化工装置的特点

第一, 复杂性。表现在设备种类多, 结构、性能各异, 施工作业量大, 日常检修项目多、检修内容复杂。第二, 危险大。化工设备和管道中存储着易燃、易爆、有毒物质, 且需要各种操作, 具备了发生火灾、爆炸、中毒等事故的因素, 处理不当容易发生重大事故。第三, 要求操作人员具有较高的灵活性和应激反应能力, 保证动作迅速。

2. 电动机控制特点

电动机的控制系统分为主电路、控制电路两个部分。这其中, 主电路由接触器、断路器、配套的电器元件组成的。作为电动机的驱动电路, 对电路进行控制才能够开关或者实现正反转[3]。而控制电路则由接触器和继电器组成的, 元器件在组合过程中的操作, 以及断触点相互组合, 就形成了控制逻辑, 从而对工艺流程起到控制的作用。

3. 电动机控制地点和连锁关系

生产过程中, 电动机的控制是连锁控制的, 具有多点多机的特点, 如此能够对生产装置进行保护, 促使生产工作可以顺利进行。生产工作使用的电气设备之间是连锁关系, 包括了顺序关系、逻辑关系、循环因素等。控制方式则分为集中控制和就地控制两种。第一, 集中控制要求工作人员在控制室内, 通过电路常开节点信号对控制台上的按钮和现场设备进行遥控。该控制包含连锁和非连锁两种形式, 连锁电动机的控制电路能够设置成自动化程度较高的控制系统。第二, 就地控制系统要求工作人员根据生产程序和规定对电动机进行遥控, 也分为连锁和非连锁两种形式。其中连锁控制要通过人工实现, 最大的缺点在于工作量大。

三、电气自动化控制中PLC技术的应用

1. PLC技术优点

第一, PLC自控体系体积小, 拆装和连接都比较灵活, 所以适用范围广。该自控系统的程序编辑模式是梯形图、语句表、功能块, 因此操作方法简单。另外, 简单的控制方法和较低的维护需求, 都使得它可以和自动控制技术结合在一起。

第二, 机电设备进行控制主要依靠编程技术, 设备逻辑工作的控制则依赖内存, 可以保证控制的质量和效率。一旦PLC技术和输出设备连接, 就能够实现对整个机电设备的控制工作[4]。

第三, PLC技术应用在机电自动化控制中, 能够节省控制体系的空间。按照连续操控的标准, 一台PLC设备就足以完成。

2. PLC控制系统的配置分析

PLC控制系统的配置包括以下几个方面:一, 电源模板, 主要功能是对外接电源和内部电压进行控制。二, 处理单元, 主要功能是控制PLC, 具有运算作用。三, 输入口、输出口。在自动化控制过程中, 会经常遇到物理参数的变化, 例如功率、电压、温度、速度、流量等。通过采集可以将这些参数发送到PLC之中进行数据的接收和转换。四, 接口模板, 主要对机架进行接口。五, 底板, 起到固定模板机械的作用, 同时连接所有的模板。

3. 在开关量控制上的应用

PLC技术的本质, 是摒弃传统的机械继电器工作模式, 将其替换成为虚拟继电器[5]。如此一来, 虚拟继电器的反应时间很短, 可以忽略不计。举例来说, 在断路器控制系统上, 使用继电器进行控制, 缺点在于反应慢、控制不及时。如果使用PLC进行控制, 就会在最短的时间内完成短路控制, 几乎没有反应时间。因此, 在开关量控制上的应用, 主要体现在可靠性高、反应迅速。

结语

综上所述, 将PLC技术应用在化工装置的电气自动化控制中, 简化了继电器的逻辑, 使系统的可靠性得到提升。另外, 该技术使得设备的结构更加完善, 降低了生产成本, 员工能够在短时间内掌握操作和检修技术, 因此优势众多。在未来, 应该不断对现有的PLC技术进行创新发展, 从而能够适应更加复杂的工作环境, 实现更广泛的应用。

摘要：伴随着化工装置电气自动化控制的发展, PLC技术在其中的应用不断得到改进和完善, 在自动化控制领域占据着重要的地位。传统自动化技术满足不了现代社会的发展需要, PLC技术则具有较高的灵活性和可靠性。本文首先介绍了PLC技术的应用原理, 然后分析了化工装置电气自动化控制的特点, 最后阐述了PLC技术在其中的应用。

关键词：化工装置,电气自动化控制,应用