PLC技术在仪表自动化控制中的应用

PLC技术在仪表自动化控制中的应用

冯玮玮  

陕西延长石油天然气股份有限公司  陕西省延安市 716000

摘要：随着工业自动化程度的提升，仪表自动化控制系统在工业行业中的运用更加普遍。PLC技术作为灵活程度较高、具备丰富功能的自动化控制设备，能够为工业生产的高效开展提供支持，确保生产系统处在稳定状态下。因此，相关人员必须要提高对于PLC技术重视程度，探究PLC技术在仪表自动化控制中的应用，为后续工作的顺利推进提供条件。

关键词：PLC技术；仪表；自动化控制；应用；措施

    仪表自动化控制能够在现代化测量装备、控制设备支持下，做好对于工业生产各阶段参数的调整。PLC技术的灵活程度较高，能够适应多种自动化控制任务所需。随着工业的自动化发展，仪表自动化控制的重要性更加突出，相关人员要科学地对其进行应用，使生产更加高效、优质。

一、仪表自动化控制过程中常见问题

    当前，所开展的仪表自动化控制仍有不足，导致仪表的功能得不到充分体现。需要相关人员主动分析、研究，工作人员可以将仪表自动化控制过程中常见问题归纳为以下几点：

（一）通信稳定性得不到保障

    通信稳定性得不到保障是阻碍仪表自动化控制的主要因素。随着自动化系统的发展，对于多种仪表设备进行应用时可以借助于网络，加强和PLC、DCS系统间的联系，实时进行数据交互。但是由于通信兼容、信息干扰、设备无法正常应用等情况，导致通信的稳定程度较低，会出现数据难以被及时传输、解析错误等问题，妨碍控制系统的高效、安全运转[1]。

（二）人机界面设计存在问题

   在对于仪表自动化控制系统进行应用时，人机界面是非常关键的。可靠、有效的人机界面设计能够帮助操作人员对于系统情况形成充分认识，及时处理异常问题。但是，大部分仪表自动化控制系统在应用过程中有着人机界面设计不科学的情况。比如说，界面的复杂程度比较高，无法直观精准地展现出信息，操作难度较大，重逻辑程序而轻人机交互等。人机界面设计缺乏规范、忽视操作人员需求，导致操作人员无法精准理解、精准反映，不但难以使生产更加高效，还有可能导致误操作，提高出现安全问题的可能，从而加剧亏损。所以提高人机界面设计能力就成为了增强仪表自动化控制系统功能的可靠措施。

二、应用PLC技术开展仪表自动化控制

    应用PLC技术开展仪表自动化控制是时代发展的必然，能够为仪表自动化行业的发展提供技术保障。相关人员要对其予以充分关注，并将以下内容作为出发点开展工作：

（一）从数据搜集和监测工作的角度来进行分析

    PLC技术的运用能够精准搜集传感器、仪表设备中所出现的各项数据，并以图表的形式进行展现。操作人员能够实时掌握工艺的应用情况，及时处理异常。同时PLC技术能够对于重要参数进行实时检测，并在超出规定值时进行报警，自动动作，减少人员操作强度，防止因操作不及时所导致的生产问题。最后，PLC技术还能够借助于所获取的历史资料开展分析工作，优化生产流程，保障质量，将仪表自动化控制过程中出现安全风险概率降到最低[2]。

（二）从仪表控制工作的角度来进行分析

    在进行工业生产时要做好对于管道流体的控制工作，并借助于加强PLC技术和阀门的衔接，合理调控阀门开合程度，有针对性地调控流量。在提高流体稳定程度的同时，高效开展生产活动，保障产品质量。在进行工业生产加工时，电机属于驱动装置，应用较为普遍。加强PLC技术和电机的联系，能够使电机的启停更加精准，并将电机的转速控制在适宜范围内，在确保设备运行更加高效的同时提高生产可靠程度。在化工行业发展过程中，加强PLC和PH仪表的衔接，可以使酸碱溶液的调控更加精准。在能源行业，运用PLC技术进行能量计算，能够避免能源的过度消耗。

（三）从数据处理的角度来进行分析

   通过应用PLC技术开展数据搜集、统计、计算，能够使工程师在第一时间认识到工艺流程中各项参数的变化趋势。明确温度、压力的平均值、最高值、最低值，能够对于设备状态全面掌控，使设备运行更加稳定。明确流量、液位数据的波动，能够判断可能会出现的异常，并作出优化。在数据处理结果支持下，工程师能够对于各项工艺形成充分认识，做好相应调整。通过制作报表，能够将复杂的内容以直观方式进行呈现，明确生产、质量的变化趋势，为管理人员提供可靠数据作为保障。

（四）从故障诊断的角度来进行分析

    借助于PLC技术开展编程操作能够动态监管仪表设备的应用情况。如果设备产生异常，就需要应用PLC技术分析故障出现部位，并进行预警，降低设备故障对于生产各阶段造成的不利影响。同时，PLC技术的运用还能够实时记载设备的使用时长、维修情况等，为维修人员维修方案的设计提供思路，降低维修人员开展设备维修养护的困难程度，增加设备生命周期。此外，PLC技术还能够加强与企业维修管理系统的衔接，达成远距离监管设备的目标，确保设备故障能够被及时处理[3]。

三、运用PLC技术提高仪表自动化控制效果

（一）对于人机界面操作技术进行应用

    对于人机界面操作技术进行运用可以为仪表的正常运转提供技术保障，满足仪表行业持续发展需要。而想要将仪表自动化控制落到实处，就必须要有精准、合理的人机操作界面作为支持。因此，相关人员必须要增强操作人员对于设备应用熟练程度，确保工作人员能够灵活对于各类仪表进行使用。此外，还应该简化操作流程，使操作更加方便。为了避免由于理解偏差所导致的操作不当，设计人员必须要确保指令是精确无误的。

（二）提高网络安全程度

    防火墙的使用能够监管网络数据，防止不具备权限人员随意访问。借助于明确各人员访问权限以及设置安全防控策略，提高系统的安全程度。 这个过程中，还需要运用从多个角度出发开展身份识别、双重密码等措施，确保只有具备权限的用户才能够参与到PLC系统内。在开展数据传递时，还需要使用加密算法，提高数据传输安全程度，避免数据外泄，为仪表自动化控制系统的正常稳定运行提供支持。

（三）使用现代化通信协议

    OPCUA属于开放式、集成式架构，具备较强的扩展性、安全性、兼容性。对于OPCUA协议进行运用能够使通信更加高效、缩短进行通信需要花费的时间，及时作出响应，实时监控工业生产情况。并且，OPCUA协议还能够为数据分析、处理工作提供支持，降低数据读取、应用难度[4]。此外，这一协议还能够为元数据描述提供支持，做好采样、注解等工作，确保数据处理是精准、有效的。最后，这一协议可以做好数据加密传递，明确各人员访问权限，确保数据处在安全状态下，避免数据被外泄的情况出现。

四、总结

    当前，PLC技术在工业自动化行业中的运用较为广泛，有着良好的发展空间。随着技术实力的增强以及更多现代化工业生产模式的应用，PLC技术可以有效简化生产流程，减少生产相关投入，为行业的持续发展提供条件。需要注意的是，在对于PLC技术进行应用时也会出现一些新的挑战，需要相关人员主动开展研究，为PLC技术在仪表自动化行业中的创新发展提供支持，增加工业生产可获得的收益。

参考文献：

[1]王晶. 工业自动化仪表及自动化控制技术 [J]. 电子元器件与信息技术, 2022, 6 (10): 33-36.

[2]奚树琴. 仪表自动化控制系统故障与维护技术探讨 [J]. 冶金与材料, 2022, 42 (03): 96-98.

[3]高云聚. 自动化控制技术在仪器仪表中的应用 [J]. 集成电路应用, 2022, 39 (04): 286-287.

[4]蒋相相. 自动化控制技术在热工仪表自动化中的应用 [J]. 冶金与材料, 2019, 39 (02): 132-133.