PLC控制系统在石油化工中的应用

[摘要]石油化工是化学工业的重要组成部分，也是我国重要的支柱产业，在国民经济发展中有着重要作用。随着社会的不断发展，对生产力水平提出了更高要求，PLC控制系统是一种便捷而高效的工具，并以其独特的优势，被普遍应用到社会各行各业。在石油化工行业中应用PLC控制系统有助于提高生产水平，推动石油化工的自动化发展。本文对PLC控制系统在石油化工中的应用进行了分析，希望能够为石油化工生产实践提供一些参考。

[关键词]PCL；控制系统；石油化工；应用

石油化工与人们的日常生产生活息息相关，但与此同时由于石油化工生产量比较大，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，可以应用石油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，在石油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在石油化工中的应用具有非常重要的现实意义。

1PLC控制系统概述

1.1PLC技术特点。PLC技术不仅能够编程，还能够存储程序实现逻辑运算的功能，所以说，相比于传统的控制技术来说，PLC技术的应用具有更强的灵活性，能够满足不同控制需求，因此能够有效提高工业生产的质量和效率。除此之外，PLC技术还具有较强的适应性，在面对复杂的施工环境时，具备一定的抗干扰和抗冲击能力，而且还能够全方位监控设备的有效信息，及时发现和诊断系统运行的故障，确保系统能够稳定地运行，所以更加可靠和安全。最后，PLC技术的操作更加便捷、维护也更加简单，由此可见，PLC控制系统在石油化工生产中有着非常可观的应用前景[1]。1.2PLC系统的主要构成。在PLC系统中，主要由中央处理器、存储器、输入和输出单元、通信接口、扩展结构和电源等部分构成。与一般的微机一样，中央处理器（CPU）是PLC的核心，在该模块中，按照系统程序所赋予的功能来控制PLC系统的工作，一是要接收从编程器输入的程序，二是要对电源、内部电路和编程中存在的问题进行诊断，三是要通过输入结构接收现场的数据并输入到数据寄存器中，四是要从存储器读取用户的程序并执行，五是要通过输出单元实现输出控制，具体CPU的选型，需要石油化工企业根据自动控制系统对功能、速度和通讯能力方面的要求确定。存储器是具有记忆功能的半导体电路，具体可分为系统程序存储器和用户存储器，主要用来存放系统程序、用户程序和工作数据等等。输入和输出单元是PLC系统与工业生产现场连接的重要模块，在输入模块中通过输入传感器获取到各种信号并将其转换为PLC系统内部的工作信号，然后再由输出模块将系统处理之后的结果转换为执行指令，从而实现系统的自动化控制。通信接口一般都带有通信处理器，通过这些接口能够实现PLC与计算机、监视器和其他PLC之间的通信。PLC配有的电源是供内部电路使用的，相比于普通的电源，PLC电源的稳定性和抗干扰能力较强[1]。

2PLC系统在石油化工中的应用

PLC系统在石油化工的应用有很多，例如锅炉激波吹灰系统、气体报警监测处理系统和药剂自动配制系统等等，有效提高了自动化控制的工作效率，从而降低了控制成本，同时也减少不必要的人力和资源浪费，提升了企业的经济效益。2.1锅炉激波吹灰系统。在某石油化工企业催化裂化装置的锅炉控制中，利用了PLC控制的激波吹灰系统能够实现吹扫、声疲劳、清洗、局部振打等作用的设计要求，该系统由一个西门子S7-200系列PLC控制器、一个EM277智能通讯模块、一个EM223数字量混合模块、四个EM222数字量输出模块和一个西门子270系列触摸屏构成，不仅能够实现数据交互，操作人员还能够在触摸屏上通过操作人机界面来实施把控生产过程，实现了远程控制[2]。2.2气体报警监测处理系统。在某石油化工企业生产现场采用了基于PLC控制的FS300气体报警控制器用来监测生产过程中可燃气体和有毒气体的浓度，利用该控制系统能够将施工现场电流转换成对应的被测对象量的显示，并连接到控制室内的检测报警装置，一旦现场气体浓度超标便能够及时地发出警报，从而石油化工生产的安全提供了保障。2.3药剂自动配制系统在石油化工生产的加药系统中，采用PLC作为核心控制器能够对药剂的配制过程进行自动的控制，不仅能够保证配制比例的精确性，也能够节约大量的人力成本，从而有效确保了药剂浓度的准确和系统工作的稳定。某企业采用西门子S7-200系列PLC控制器完成装置的自动化控制，并在触摸屏上显示人机交互界面，由操作人员录入配制参数，从而实现对药剂配制的远程控制[3]。

3PLC系统在石油化工中的应用策略

PLC系统的可靠性对石油化工的安全生产和经济运行有着重要的影响，所以说提升PLC系统的抗干扰能力非常关键。3.1加强技术研发创新。随着社会的不断发展，对石油化工自动化控制也提出了更高的要求，所以说，要想完善PLC系统在石油化工中的应用，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[4]。3.2正确的设备选型。在选择设备时，要综合考虑系统的各项性能，例如电磁兼容性、隔离性能高的产品，除此之外，还要对厂家给出的耐压能力、模拟制比以及差模制比等抗干扰指标进行充分的了解，尤其是我国采用电网模式与国外不同，因此在选择一些国外产品过程中要特别注意这方面的差异，选择抗干扰能力较强的设备[5]。3.3提高技术人员的专业水平。对于石油化工生产来说，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，除此之外还要了解石油化工生产相关问题。由此可见，要想提高PLC控制系统在石油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控制系统在石油化工中的应用提供可靠的支持[6]。

4结语

总而言之，PLC技术的控制性强、独立性强、运行成本低，而且能够及那首控制系统故障的发生率，因此在石油化工中合理地应用PLC控制系统能够提高生产能力，从而提升企业的经济效益。但是在实际应用PLC控制系统的过程中，不可避免地会受到很多因素的干扰，所以为了能够保证石油化工的安全生产，需要相关工作人员根据实际生产系统提出的需求不断进行探索，完善PLC技术，提高系统的抗干扰性能，保证PLC系统的可靠性和稳定性，从而实现石油化学工业的平稳、快速、安全地发展。

【参考文献】

[1]贾朋.PLC控制系统及仪表系统的应用分析与讨论[J].中国科技投资，2016(11):228.

[2]胡建峰.探析西门子S7_PLC冗余系统在石油化工上的应用[J].中国化工贸易，2013(6):52-52.

[3]桑伟彬.PLC控制系统的干扰问题分析及解决措施[J].军民两用技术与产品，2015(18):228-228.

[4]王竹筠.化工自动化系统中PLC控制系统的应用[J].科学与财富，2017(7):263-263.

[5]赵起超.浅谈PLC控制系统在石油化工现场应用的抗干扰措施[J].化工管理，2018(10):173.

[6]孙丽.PLC控制系统在数字化油田上的应用探讨[J].石油知识，2019(4):34-35.

作者:魏艳娟 单位:大连欧科膜技术工程有限公司