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摘要:化工与人们的日常生产生活息息相关,但与此同时由于化工生产量比较大,又存在较高的危险性,因此对每一个生产环节要求都很高。PLC技术是指可编辑逻辑控制器,结合了计算机技术和现代控制技术的优势,不仅能够减轻人工作业的压力,还能够提高生产的安全性,可以应用化工生产的各个环节,近年来随着科学技术的发展和进步,PLC控制系统的功能也在不断改进和完善,在化工行业规模化和自动化发展过程中,PLC控制系统能够发挥出重要的价值,由此可见,研究PLC在化工中的应用具有非常重要的现实意义。
关键词:化工自动化系统;PLC控制系统;应用
引言
在化工生产大规模发展的背景下,人们对化工处理控制系统的性能与功能提出了更高要求,以满足安全与高精度的化工生产要求。尤其是PLC在控制系统中的应用,在取代仪表设备的同时,弥补了化工自动化控制在设备通用性差与设备维护检修难度大等方面的不足,化工生产控制能力显著提升。但PLC受自身技术发展等因素限制,在化工自动化系统中的应用仍存在数据库与功能扩展等方面的不足,还需加大PLC编程语言等方面的改善与研究力度,确保PLC在化工自动化生产领域切实发挥功用价值。
1PLC控制系统综述
1.1PLC控制系统组成及原理
PLC控制系统包括5个组成部分,分别为编程器、中央处理器、输入输出模块、存储器和工作方式。PLC控制系统的工作原理是,通过对开关逻辑的控制,实现顺序控制。不难看出,PLC控制系统其工作的原理很容易理解,就是利用程序控制相对应的开关,其中最重要的就是控制开关的顺序从而达到控制设备。最终可以实现生产活动能够达到最好的生产状态,在减少原料的同时保证产品的质量,从而使企业经济效益可持续的增长。
1.2PLC控制系统功能
数据采集功能和顺序控制功能,两者共同组成PLC控制系统功能。这两者分别属于化工程序自动化的控制过程和化工工艺流程中的控制过程。数据的采集:在生产中依照之前设定好的程序进行周期扫描,也对生产中可以提取模数的精度,将这些信息传递给生产人员,让他们及时对生产状况进行了解。顺序控制功能:PLC控制系统利用单向控制,将启动和停机进行“区域化管理”,也就是独立控制其各个组件。这样做可以在设备出现故障时马上报警,以最快的速度自动中断控制程序,为生产的安全提供保障,而且也减少了生产中故障造成的损失。
2化工自动化系统中PLC控制系统应用
2.1在焦炭生产过程中的应用
焦炭生产是化学工业的重要内容之一,当前的煤化工企业广泛使用可编程的自动控制系统进行煤焦的生产加工。比如,焦炭的整个加工流程中需要按比例将各种成分的煤粉进行混合,并输进焦炉中进行焦化,焦炭的品质主要取决于各种煤粉的混合比例与焦炉中焦化的控制。通过PLC控制系统可以实现煤场的无人化选煤、配煤。在配煤时,对各种比例的煤粉进行数据信息采集,通过采集与处理器分析,将各种配比的煤粉成分含量进行精确控制,通过混合下料输送到焦炉中。最后,经过软件的编程与数据信息的采集后,通过自动控制系统自动完成煤炭的采集、比例配置、输送、焦炉炼制,最终生产为符合要求的焦炭。相比传统的控制系统单一,固定的加工过程,PLC控制系统通过采样与中央处理器的分析与处理,对工艺进行精确控制,保证了生产过程中的一致性,提高了焦炭的质量及生产效率。
2.2在液晶显示器生产中的应用
液晶是液晶显示器的重要材料之一,也是化工工业领域的重要项目。当今中国已经成为世界上生产液晶显示器最多的国家,但显示器的主要材料液晶还需要依赖进口。在液晶显示器的生产过程中液晶的生产与加工是其核心。当前的显示器生产企业普遍采用可编程自动控制系统进行生产加工。其在设计初期就对液晶的配方进行初步设计,包括液晶的浓度、液晶的混合比例,然后对LCD封盒的边框大小、导通金球的数量及比例、蚀刻用的酸碱比例进行设计。在设计后进行制样,制样的过程是要技术人员进行干预。技术人员在样品加工过程中,手动或部分利用设备,完成样品,并将制样参数记录下来,样品过程中也要对制样的参数进行核查,验证设计参数是否达到预期。在样品完成后对样品进行充分验证,验证合格后,技术人员将上述技术参数输入PLC控制系统中,由中央处理器进行数据的处理,最后通过自动化的机器进行加工。在后期的加工与生产过程中,系统自动对液晶的配比、酸碱的浓度、金球的数量、边框的大小等参数进行监控,达到与样品保持一致。整个批生产过程中除非发生异常,生产加工过程按序进行,自动化效率高。在显示器的生产过程中样品的制作就是数据的采样过程,通过数据的采样及程序代码的编制,完成了对液晶显示器生产的自动控制。另外,由于液晶显示器的生产对生产环境要求非常高,所以现场员工越少越好,对设备的自动化水平要求更高。PLC控制系统符合了生产的要求,并得到了广泛的应用。
3化工自动化系统中PLC控制系统应用优化策略
3.1提高技术人员的专业水平
对于化工生产来说,是一项较为系统的工作,而且存在许多安全风险,虽然PLC控制系统的可靠性较强,操作简便,但是由于PLC技术具有很强的专业性,对PLC控制系统技术人员的要求较高,不仅需要了解PLC控制系统相关理论知识,还要能够熟练地操作各种类型的PLC控制设备,除此之外还要了解化工生产相关问题。由此可见,要想提高PLC控制系统在化工领域的应用效果,就必须提高技术人员的专业水平,首先企业要积极引进专业的、高素质的PLC控制技术专业方面的人才,除此之外,企业还要组织相关人员进行技术培训,不断地学习先进的PLC技术知识和技能,了解PLC设备,对企业所选择的产品能够熟练的操作,从而为PLC控制系统在化工中的应用提供可靠的支持。
3.2加强技术研发创新
随着社会的不断发展,对化工自动化控制也提出了更高的要求,所以说,要想完善PLC系统在化工中的应用,就必须要加强技术的研发和创新,首先要合理地设计电缆敷设,针对不同的信号进行分层敷设,从而减少动力电缆产生的电磁波对PLC控制系统的影响;其次要对供给电源进行优化,采用抑制干扰能力较强的电源来消除电源耦合对PLC控制系统的影响,如果条件允许的话,还可以增加浪涌保护器来保护电源免受自然环境的损坏;再次要加强软硬件的抗干扰能力,例如采用数字滤波和工频整形采样技术来一直周期性干扰、及时校正参考点电位避免发生电位漂移、优化软件来提升软件的可靠性等等;最后要完善接地系统,接地系统对PLC控制系统的抗干扰能力影响非常大,单独接地是做安全的做法,但是如果储罐间距较大,为了保证施工安全也可以利用横截面较大的铜线将各点储罐连在一起再接地。
结语
基于化工自动化系统中PLC控制系统应用中,由于PLC控制系统的功能性多样性和性能的强大,在化工自动化控制中呈现了很强的实用性。并在PLC控制系统的辅助上,提升安全性和质量性。不仅减少了大量的人力、物力、财力,还为化工自动化系统在生产中提升了经济效益和社会效益。
参考文献:
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