PLC控制系統在石油化工中的應用

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[摘要]石油化工是化學工業的重要組成部分，也是我國重要的支柱產業，在國民經濟發展中有著重要作用。隨著社會的不斷發展，對生產力水平提出了更高要求，plc控制系統是一種便捷而高效的工具，并以其獨特的優勢，被普遍應用到社會各行各業。在石油化工行業中應用PLC控制系統有助于提高生產水平，推動石油化工的自動化發展。本文對PLC控制系統在石油化工中的應用進行了分析，希望能夠為石油化工生產實踐提供一些參考。

[關鍵詞]PCL；控制系統；石油化工；應用

石油化工與人們的日常生產生活息息相關，但與此同時由于石油化工生產量比較大，又存在較高的危險性，因此對每一個生產環節要求都很高。PLC技術是指可編輯邏輯控制器，結合了計算機技術和現代控制技術的優勢，不僅能夠減輕人工作業的壓力，還能夠提高生產的安全性，可以應用石油化工生產的各個環節，近年來隨著科學技術的發展和進步，PLC控制系統的功能也在不斷改進和完善，在石油化工行業規模化和自動化發展過程中，PLC控制系統能夠發揮出重要的價值，由此可見，研究PLC在石油化工中的應用具有非常重要的現實意義。

1PLC控制系統概述

1.1PLC技術特點。PLC技術不僅能夠編程，還能夠存儲程序實現邏輯運算的功能，所以說，相比于傳統的控制技術來說，PLC技術的應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生產的質量和效率。除此之外，PLC技術還具有較強的適應性，在面對復雜的施工環境時，具備一定的抗干擾和抗沖擊能力，而且還能夠全方位監控設備的有效信息，及時發現和診斷系統運行的故障，確保系統能夠穩定地運行，所以更加可靠和安全。最后，PLC技術的操作更加便捷、維護也更加簡單，由此可見，PLC控制系統在石油化工生產中有著非常可觀的應用前景[1]。1.2PLC系統的主要構成。在PLC系統中，主要由中央處理器、存儲器、輸入和輸出單元、通信接口、擴展結構和電源等部分構成。與一般的微機一樣，中央處理器（CPU）是PLC的核心，在該模塊中，按照系統程序所賦予的功能來控制PLC系統的工作，一是要接收從編程器輸入的程序，二是要對電源、內部電路和編程中存在的問題進行診斷，三是要通過輸入結構接收現場的數據并輸入到數據寄存器中，四是要從存儲器讀取用戶的程序并執行，五是要通過輸出單元實現輸出控制，具體CPU的選型，需要石油化工企業根據自動控制系統對功能、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體電路，具體可分為系統程序存儲器和用戶存儲器，主要用來存放系統程序、用戶程序和工作數據等等。輸入和輸出單元是PLC系統與工業生產現場連接的重要模塊，在輸入模塊中通過輸入傳感器獲取到各種信號并將其轉換為PLC系統內部的工作信號，然后再由輸出模塊將系統處理之后的結果轉換為執行指令，從而實現系統的自動化控制。通信接口一般都帶有通信處理器，通過這些接口能夠實現PLC與計算機、監視器和其他PLC之間的通信。PLC配有的電源是供內部電路使用的，相比于普通的電源，PLC電源的穩定性和抗干擾能力較強[1]。

2PLC系統在石油化工中的應用

PLC系統在石油化工的應用有很多，例如鍋爐激波吹灰系統、氣體報警監測處理系統和藥劑自動配制系統等等，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，提升了企業的經濟效益。2.1鍋爐激波吹灰系統。在某石油化工企業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能夠實現吹掃、聲疲勞、清洗、局部振打等作用的設計要求，該系統由一個西門子S7-200系列PLC控制器、一個EM277智能通訊模塊、一個EM223數字量混合模塊、四個EM222數字量輸出模塊和一個西門子270系列觸摸屏構成，不僅能夠實現數據交互，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過程，實現了遠程控制[2]。2.2氣體報警監測處理系統。在某石油化工企業生產現場采用了基于PLC控制的FS300氣體報警控制器用來監測生產過程中可燃氣體和有毒氣體的濃度，利用該控制系統能夠將施工現場電流轉換成對應的被測對象量的顯示，并連接到控制室內的檢測報警裝置，一旦現場氣體濃度超標便能夠及時地發出警報，從而石油化工生產的安全提供了保障。2.3藥劑自動配制系統在石油化工生產的加藥系統中，采用PLC作為核心控制器能夠對藥劑的配制過程進行自動的控制，不僅能夠保證配制比例的精確性，也能夠節約大量的人力成本，從而有效確保了藥劑濃度的準確和系統工作的穩定。某企業采用西門子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，從而實現對藥劑配制的遠程控制[3]。

3PLC系統在石油化工中的應用策略

PLC系統的可靠性對石油化工的安全生產和經濟運行有著重要的影響，所以說提升PLC系統的抗干擾能力非常關鍵。3.1加強技術研發創新。隨著社會的不斷發展，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系統在石油化工中的應用，就必須要加強技術的研發和創新，首先要合理地設計電纜敷設，針對不同的信號進行分層敷設，從而減少動力電纜產生的電磁波對PLC控制系統的影響；其次要對供給電源進行優化，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境的損壞；再次要加強軟硬件的抗干擾能力，例如采用數字濾波和工頻整形采樣技術來一直周期性干擾、及時校正參考點電位避免發生電位漂移、優化軟件來提升軟件的可靠性等等；最后要完善接地系統，接地系統對PLC控制系統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正確的設備選型。在選擇設備時，要綜合考慮系統的各項性能，例如電磁兼容性、隔離性能高的產品，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進行充分的了解，尤其是我國采用電網模式與國外不同，因此在選擇一些國外產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備[5]。3.3提高技術人員的專業水平。對于石油化工生產來說，是一項較為系統的工作，而且存在許多安全風險，雖然PLC控制系統的可靠性較強，操作簡便，但是由于PLC技術具有很強的專業性，對PLC控制系統技術人員的要求較高，不僅需要了解PLC控制系統相關理論知識，還要能夠熟練地操作各種類型的PLC控制設備，除此之外還要了解石油化工生產相關問題。由此可見，要想提高PLC控制系統在石油化工領域的應用效果，就必須提高技術人員的專業水平，首先企業要積極引進專業的、高素質的PLC控制技術專業方面的人才，除此之外，企業還要組織相關人員進行技術培訓，不斷地學習先進的PLC技術知識和技能，了解PLC設備，對企業所選擇的產品能夠熟練的操作，從而為PLC控制系統在石油化工中的應用提供可靠的支持[6]。

4結語

總而言之，PLC技術的控制性強、獨立性強、運行成本低，而且能夠及那首控制系統故障的發生率，因此在石油化工中合理地應用PLC控制系統能夠提高生產能力，從而提升企業的經濟效益。但是在實際應用PLC控制系統的過程中，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，需要相關工作人員根據實際生產系統提出的需求不斷進行探索，完善PLC技術，提高系統的抗干擾性能，保證PLC系統的可靠性和穩定性，從而實現石油化學工業的平穩、快速、安全地發展。

【參考文獻】

[1]賈朋.PLC控制系統及儀表系統的應用分析與討論[J].中國科技投資，2016(11):228.

[2]胡建峰.探析西門子S7_PLC冗余系統在石油化工上的應用[J].中國化工貿易，2013(6):52-52.

[3]桑偉彬.PLC控制系統的干擾問題分析及解決措施[J].軍民兩用技術與產品，2015(18):228-228.

[4]王竹筠.化工自動化系統中PLC控制系統的應用[J].科學與財富，2017(7):263-263.

[5]趙起超.淺談PLC控制系統在石油化工現場應用的抗干擾措施[J].化工管理，2018(10):173.

[6]孫麗.PLC控制系統在數字化油田上的應用探討[J].石油知識，2019(4):34-35.

作者:魏艷娟 單位:大連歐科膜技術工程有限公司