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关于PLC在化工生产自动化中的应用研究

2019-06-24缪红兵

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PLC作为一种现代化的先进控制技术,能够在极大程度上推进化工产业的自动化。本文主要研究PLC在化工生产自动化中的应用。
    随着现代科学技术的发展,自动化技术已经在社会的各个领域之中得到了非常广泛的应用。化工产业作为我国重要的国民经济产业类型,已经开始了对自动化技术的积极应用PLC技术作为一种现代化的控制技术内容,能够提高化工生产的自动化控制程度,有利于推进企业的可持续发展。
 
1、PLC自动控制系统
 
    1.1 标准控制器
 
    PLC即可编程逻辑控制器的简称,从功能属性方面来说,其是一种能够进行微处理的精密电子设备。通过对此技术的应用,能够对控制指令进行实时、动态的加载、存储、执行。PLC的内部CPU,由指令、输入输出模块、资料内存、数字模拟、电源模组等部分优化构成。现阶段,其被广泛应于工业控制的技术领域。由于其具有相对较高的自动化控制效果,且控制的精准性以及标准性能够得到较高的保证,因此,其现阶段在化工生产之中的应用比较广泛,应用效果也较为良好。
 
冗余系统结构示意图
图 1 冗余系统结构示意图
 
    1.2 冗余系统
 
    如图1所示,在工业之中广泛应用的标准控制器的基础之上,经过与现代自动化技术的有机融合,发展出了冗余系统。这一系统在极大程度上优化了系统的实用性。现阶段,市场上的冗余分类方式比较多,其中,PLC冗余方式主要表现在两个方面,即硬冗余以及软冗余。硬冗余具有更高的可靠性,但其构建的成本相对较高,实用性较低。相对而言,软冗余系统虽然在可靠性方面较弱,但是其应用成本较低,在工业生产之中应用的也相对比较广泛。
 
    1.3 SIS系统
 
    SIS系统,也可以称为安全仪表系统,其是应用于工业生产领域之中的一种自动化控制技术,能够非常有效的保障生产活动的安全性。从安全性能方面来思考,其具有比DCS更高的安全指数。在自动化系统发生异常状况时,SIS能够自动的进行干预以及处理,进而对生产风险进行控制。SIS系统的结构基础是分散控制系统,其应用了现代化的科学计算方法,能够切实优化机组的可靠性。
 
2、架构
 
    2.1 远程IO系统
 
    远程IO系统,是一种工业级的远程控制系统,该系统可以提供无源节点条件下开关量的输入、采集、高频计数、继电器输出等功能服务,其能够有机的将多个结构模块进行组网。如此,能够使IO点数实现更加灵活的扩展,进而使模块能够通过远程命令实现自动化控制。这一技术系统应用工业级的元件,可以实现10~30VDC的宽电压输入,在-30摄氏度到60摄氏度之间也可以正常工作。
 
    2.2 通讯扩展
 
    通讯模块是PLC系统之中的沟通模块,其主要作用就是实现控制系统与其它系统之间的互相交流,以及信息的共享。在以往的信息传递方式中,主要是应用以太网、DP、Modbus 等,通信的速度相对较慢,通信质量相对较差。现阶段,随着现代信息技术的发展,PLC的通讯模块得到了切实的拓展,能够实现更加迅速、安全的信息传递,优化了系统之间的交互性。
 
3、数据与管理
 
    3.1 报表系统
 
    所谓的报表系统,就是将现代计算机技术以及数字化技术与报表编制规则有机结合之后形成的专门制作、处理报表的现代信息软件。在现阶段的企业会计财务工作之中,报表系统已经成为了一种常用的信息数据处理手段。在 PLC系统之中,其能够在信息系统与控制系统之间构建起客观的联系,在这一技术的基础之上,就能够自动生成报表系统,并对报表进行客观的分析。此技术在化工企业之中的应用,能够自动化的落实报表处理,节省了大量的人力资源投入,有利于优化企业成本。
 
    3.2 历史趋势与查询系统
 
    历史趋势,就是对历史的数据信息进行分析处理,最后得出发展的趋势。在化工企业的生产活动之中,历史趋势查询系统对生产工作的开展具有重要意义。通过这一系统,一方面可以对企业的运营状况进行有机的把握,另一方面,其能够为企业发展战略的制定提供重要的信息参考。在 PLC系统之中,这一系统的应用,能够在极大程度上为系统的自动化控制提供运行数据,保证控制的科学性以及合理性。
 
    3.3 报警系统
 
    在化工生产的过程中,由于生产的过程中会产生各种各样的化学反应,因此,其会在极大程度上受到主客观条件的影响,轻则造成生产产品质量的下降,严重的甚至会发生安全事故。对此,报警系统的构建就显得非常有必要。在实际应用的过程中,一旦生产出现或可能出现问题,报警系统就会及时的做出警报,并进行紧急的自动控制动作。
 
4、化工行业电气仪表
 
    化工行业的生产活动,涉及多方面的控制内容。尤其是随着现代信息技术的不断发展,化工生产过程中所涉的各方面技术设备以及工艺也更加复杂。如此,一方面优化了企业的生产结构,有利于优化生产效率,提高生产质量,推进企业的现代化发展。
 
    另一方面,其也给企业的生产控制带来了更高的难度。PLC作为一种先进的自动化控制系统,能够对生产过程中的各方面电气仪表进行控制, 进而优化企业的生产控制。
 
    4.1 过程控制仪表
 
    过程控制仪表是在现代工业生产结构之中,实现生产自动化的重要仪表工具,现阶段其已经被广泛的应用在了化工、石油等工业领域。在PLC控制系统之中,过程检测仪表能够将被控制的变量转变为电信号。一方面,将信号传输到显示仪表之中,进行记录以及指示。另一方面,进入到自控制系统之中,完成自动化的生产过程。可以说,只有通过这一系统的切实应用,才能够使被控制变量达到预期的控制效果。
 
    4.2 电气控制
 
    在工业生产之中常用的电气控制系统,是通过多种电气原件有机组合形成的控制系统,其能够实现对被控制对象的有机控制,进而保证生产设备的安全、稳定。一般来说,电气控制系统主要具备以下几个方面的功能:自动控制、监视、保护、测量。此外,其主要由3个部分构成,即输入、逻辑、执行。通过这3个功能模块的有机应用,能够非常有效的实现对被控制对象的全方位动态控制,切实保障设备的运行安全。
 
    4.3 运动控制
 
    所谓的运动控制,可以客观的理解为是自动化技术的一个分支,简单地说,其是对机械设备运动构件的速度、位置等方面指数进行实时、动态控制管理的技术过程。运动控制的目的,就是使设备之中的各方面部件能够按照预设好的参数进行运作,以此保证生产的稳定性。
 
5、结语
 
    综上所述,随着现代市场经济的发展,化工产业已经开始了自动化技术的积极应用。PLC系统作为一种具有非常高实际应用价值的自动化控制系统,对化工企业的自动化进程具有非常重要的推进作用。对此,相关企业以及研究人员应该树立现代化的发展观念,不断探索,积极实践,落实更加科学的PLC系统应用模式。促进企业的可持续发展。
责任编辑:杨培
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