PLC控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用
時間:2022-09-23 11:01:25
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[摘要]石油化工是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分,也是我國重要的支柱產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟發(fā)展中有著重要作用。隨著社會的不斷發(fā)展,對生產(chǎn)力水平提出了更高要求,plc控制系統(tǒng)是一種便捷而高效的工具,并以其獨特的優(yōu)勢,被普遍應(yīng)用到社會各行各業(yè)。在石油化工行業(yè)中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)有助于提高生產(chǎn)水平,推動石油化工的自動化發(fā)展。本文對PLC控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用進行了分析,希望能夠為石油化工生產(chǎn)實踐提供一些參考。
[關(guān)鍵詞]PCL;控制系統(tǒng);石油化工;應(yīng)用
石油化工與人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān),但與此同時由于石油化工生產(chǎn)量比較大,又存在較高的危險性,因此對每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)要求都很高。PLC技術(shù)是指可編輯邏輯控制器,結(jié)合了計算機技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的優(yōu)勢,不僅能夠減輕人工作業(yè)的壓力,還能夠提高生產(chǎn)的安全性,可以應(yīng)用石油化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步,PLC控制系統(tǒng)的功能也在不斷改進和完善,在石油化工行業(yè)規(guī)模化和自動化發(fā)展過程中,PLC控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮出重要的價值,由此可見,研究PLC在石油化工中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實意義。
1PLC控制系統(tǒng)概述
1.1PLC技術(shù)特點。PLC技術(shù)不僅能夠編程,還能夠存儲程序?qū)崿F(xiàn)邏輯運算的功能,所以說,相比于傳統(tǒng)的控制技術(shù)來說,PLC技術(shù)的應(yīng)用具有更強的靈活性,能夠滿足不同控制需求,因此能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。除此之外,PLC技術(shù)還具有較強的適應(yīng)性,在面對復(fù)雜的施工環(huán)境時,具備一定的抗干擾和抗沖擊能力,而且還能夠全方位監(jiān)控設(shè)備的有效信息,及時發(fā)現(xiàn)和診斷系統(tǒng)運行的故障,確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地運行,所以更加可靠和安全。最后,PLC技術(shù)的操作更加便捷、維護也更加簡單,由此可見,PLC控制系統(tǒng)在石油化工生產(chǎn)中有著非??捎^的應(yīng)用前景[1]。1.2PLC系統(tǒng)的主要構(gòu)成。在PLC系統(tǒng)中,主要由中央處理器、存儲器、輸入和輸出單元、通信接口、擴展結(jié)構(gòu)和電源等部分構(gòu)成。與一般的微機一樣,中央處理器(CPU)是PLC的核心,在該模塊中,按照系統(tǒng)程序所賦予的功能來控制PLC系統(tǒng)的工作,一是要接收從編程器輸入的程序,二是要對電源、內(nèi)部電路和編程中存在的問題進行診斷,三是要通過輸入結(jié)構(gòu)接收現(xiàn)場的數(shù)據(jù)并輸入到數(shù)據(jù)寄存器中,四是要從存儲器讀取用戶的程序并執(zhí)行,五是要通過輸出單元實現(xiàn)輸出控制,具體CPU的選型,需要石油化工企業(yè)根據(jù)自動控制系統(tǒng)對功能、速度和通訊能力方面的要求確定。存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路,具體可分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器,主要用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作數(shù)據(jù)等等。輸入和輸出單元是PLC系統(tǒng)與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場連接的重要模塊,在輸入模塊中通過輸入傳感器獲取到各種信號并將其轉(zhuǎn)換為PLC系統(tǒng)內(nèi)部的工作信號,然后再由輸出模塊將系統(tǒng)處理之后的結(jié)果轉(zhuǎn)換為執(zhí)行指令,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制。通信接口一般都帶有通信處理器,通過這些接口能夠?qū)崿F(xiàn)PLC與計算機、監(jiān)視器和其他PLC之間的通信。PLC配有的電源是供內(nèi)部電路使用的,相比于普通的電源,PLC電源的穩(wěn)定性和抗干擾能力較強[1]。
2PLC系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用
PLC系統(tǒng)在石油化工的應(yīng)用有很多,例如鍋爐激波吹灰系統(tǒng)、氣體報警監(jiān)測處理系統(tǒng)和藥劑自動配制系統(tǒng)等等,有效提高了自動化控制的工作效率,從而降低了控制成本,同時也減少不必要的人力和資源浪費,提升了企業(yè)的經(jīng)濟效益。2.1鍋爐激波吹灰系統(tǒng)。在某石油化工企業(yè)催化裂化裝置的鍋爐控制中,利用了PLC控制的激波吹灰系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)吹掃、聲疲勞、清洗、局部振打等作用的設(shè)計要求,該系統(tǒng)由一個西門子S7-200系列PLC控制器、一個EM277智能通訊模塊、一個EM223數(shù)字量混合模塊、四個EM222數(shù)字量輸出模塊和一個西門子270系列觸摸屏構(gòu)成,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交互,操作人員還能夠在觸摸屏上通過操作人機界面來實施把控生產(chǎn)過程,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制[2]。2.2氣體報警監(jiān)測處理系統(tǒng)。在某石油化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場采用了基于PLC控制的FS300氣體報警控制器用來監(jiān)測生產(chǎn)過程中可燃?xì)怏w和有毒氣體的濃度,利用該控制系統(tǒng)能夠?qū)⑹┕がF(xiàn)場電流轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的被測對象量的顯示,并連接到控制室內(nèi)的檢測報警裝置,一旦現(xiàn)場氣體濃度超標(biāo)便能夠及時地發(fā)出警報,從而石油化工生產(chǎn)的安全提供了保障。2.3藥劑自動配制系統(tǒng)在石油化工生產(chǎn)的加藥系統(tǒng)中,采用PLC作為核心控制器能夠?qū)λ巹┑呐渲七^程進行自動的控制,不僅能夠保證配制比例的精確性,也能夠節(jié)約大量的人力成本,從而有效確保了藥劑濃度的準(zhǔn)確和系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。某企業(yè)采用西門子S7-200系列PLC控制器完成裝置的自動化控制,并在觸摸屏上顯示人機交互界面,由操作人員錄入配制參數(shù),從而實現(xiàn)對藥劑配制的遠(yuǎn)程控制[3]。
3PLC系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用策略
PLC系統(tǒng)的可靠性對石油化工的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行有著重要的影響,所以說提升PLC系統(tǒng)的抗干擾能力非常關(guān)鍵。3.1加強技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新。隨著社會的不斷發(fā)展,對石油化工自動化控制也提出了更高的要求,所以說,要想完善PLC系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用,就必須要加強技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,首先要合理地設(shè)計電纜敷設(shè),針對不同的信號進行分層敷設(shè),從而減少動力電纜產(chǎn)生的電磁波對PLC控制系統(tǒng)的影響;其次要對供給電源進行優(yōu)化,采用抑制干擾能力較強的電源來消除電源耦合對PLC控制系統(tǒng)的影響,如果條件允許的話,還可以增加浪涌保護器來保護電源免受自然環(huán)境的損壞;再次要加強軟硬件的抗干擾能力,例如采用數(shù)字濾波和工頻整形采樣技術(shù)來一直周期性干擾、及時校正參考點電位避免發(fā)生電位漂移、優(yōu)化軟件來提升軟件的可靠性等等;最后要完善接地系統(tǒng),接地系統(tǒng)對PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力影響非常大,單獨接地是做安全的做法,但是如果儲罐間距較大,為了保證施工安全也可以利用橫截面較大的銅線將各點儲罐連在一起再接地[4]。3.2正確的設(shè)備選型。在選擇設(shè)備時,要綜合考慮系統(tǒng)的各項性能,例如電磁兼容性、隔離性能高的產(chǎn)品,除此之外,還要對廠家給出的耐壓能力、模擬制比以及差模制比等抗干擾指標(biāo)進行充分的了解,尤其是我國采用電網(wǎng)模式與國外不同,因此在選擇一些國外產(chǎn)品過程中要特別注意這方面的差異,選擇抗干擾能力較強的設(shè)備[5]。3.3提高技術(shù)人員的專業(yè)水平。對于石油化工生產(chǎn)來說,是一項較為系統(tǒng)的工作,而且存在許多安全風(fēng)險,雖然PLC控制系統(tǒng)的可靠性較強,操作簡便,但是由于PLC技術(shù)具有很強的專業(yè)性,對PLC控制系統(tǒng)技術(shù)人員的要求較高,不僅需要了解PLC控制系統(tǒng)相關(guān)理論知識,還要能夠熟練地操作各種類型的PLC控制設(shè)備,除此之外還要了解石油化工生產(chǎn)相關(guān)問題。由此可見,要想提高PLC控制系統(tǒng)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用效果,就必須提高技術(shù)人員的專業(yè)水平,首先企業(yè)要積極引進專業(yè)的、高素質(zhì)的PLC控制技術(shù)專業(yè)方面的人才,除此之外,企業(yè)還要組織相關(guān)人員進行技術(shù)培訓(xùn),不斷地學(xué)習(xí)先進的PLC技術(shù)知識和技能,了解PLC設(shè)備,對企業(yè)所選擇的產(chǎn)品能夠熟練的操作,從而為PLC控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用提供可靠的支持[6]。
4結(jié)語
總而言之,PLC技術(shù)的控制性強、獨立性強、運行成本低,而且能夠及那首控制系統(tǒng)故障的發(fā)生率,因此在石油化工中合理地應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)能夠提高生產(chǎn)能力,從而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。但是在實際應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)的過程中,不可避免地會受到很多因素的干擾,所以為了能夠保證石油化工的安全生產(chǎn),需要相關(guān)工作人員根據(jù)實際生產(chǎn)系統(tǒng)提出的需求不斷進行探索,完善PLC技術(shù),提高系統(tǒng)的抗干擾性能,保證PLC系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,從而實現(xiàn)石油化學(xué)工業(yè)的平穩(wěn)、快速、安全地發(fā)展。
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作者:魏艷娟 單位:大連歐科膜技術(shù)工程有限公司