PLC在石油机械液压控制系统中的应用研究

摘要：目前，人类正处于一个知识经济高速发展的新阶段，以智力为主导对社会生产资源进行分配是当今时展的主题。在这种时代背景下，以智能化、信息化为基础实现机械控制已成为未来机械工程领域发展的主导方向，是工作人员研究的主要内容。本文从可编程逻辑控制器的概念入手，着重探讨了其在石油机械液压系统中的应用情况，对液压系统传统的控制方法以及采用可编程逻辑控制器控制的技术进行了比较，并阐述了其应用前景。

关键词：可编程逻辑控制器；石油化工；机械工程；液压控制技术

近年来，伴随着时代的进步，液压传动技术、液压控制技术对于工程机械领域的影响越来越突出，促使人们对机械性能和控制方式研究的进一步深入。截至目前，如何有效的发挥液压控制技术已成为提高工程机械整体控制水平、保证控制可靠性的主要因素，是目前工程机械领域面临的亟待解决的工作难题。尤其是在石油化工企业的机械控制中，结合可编程逻辑控制器进行研究更为关键，是现代化社会发展中一项亟待解决的工作难题。

一、可编程逻辑控制器分析

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称为PLC，是基于工业环境要求而设计的一种数字运算操作的电子控制装置，它在工作中是可以自动编制程序的存储器，用以在内部存储执行单元和逻辑运算、顺序运算以及计时、计数等工作指令，并且能通过数字或者模拟的方式来输入、输出指令，从而实现对机械设备的自动控制。PLC控制装置是目前工业生产中采用最多的一种，也是现代化社会发展中最为常见的，其使用设计是按照工业生产的有关拓展功能进行的。

二、可编程逻辑控制器在石油机械液压系统中的应用

在近年来的社会发展中，液压传动以及液压控制系统的地位越来越突出，尤其是在石油机械工程领域，其作用更为明显，是整个石油化工生产的核心问题。如何有效发挥出液压控制技术的作用与功能已成为有关工作人员研究的焦点课题，也是提高整个机械操作的及时性、可靠性的主要手段。

1、研讨背景

由于液压系统本身具备着操作技术简单、调节方便、传输功率达以及传输稳定、可靠、冲击力小的优势，其在目前机械工程领域得到了广泛的使用，尤其是在钻机、钻井、修井机、高空作业车等石油机械产品中。在这些领域的应用中，这一技术存在着降低劳动者工作强度、提高企业生产效率、增加企业经济效益的优势，但是究其控制方法进行研究，还是仅仅局限于原来的手动、气动和液压控制等传统的控制模式当中，这就给目前的工作研究带来不必要的影响。其在以手动、气动、液压控制为主的控制体系中，主要的优缺点如下表：

从这里我们可以看出，每一种控制方法在应用的时候都存在着与众不同的优缺点，这些优缺点一方面严重影响着液压系统在石油机械中能够的应用范围，另外也难以实现石油机械的自动化控制。然而，伴随着现代社会工业化、机械化、知识化、智能化和自动化发展，人们对石油机械产品的安全性、可靠性和自动化程度也提出了新的要求，同时这些设备本身所涉及到的构件和系统变的更为复杂。基于这种基础下，传统的机械控制技术很难适应时展要求，必然需要我们在工作中采用新技术、新设备来进行替代和更换。

2、PLC技术在石油机械液压控制中的应用

2.1 石油机械液压系统

石油机械液压系统是通过上下两个液压缸来实现其功能的。石油机械液压系统的操作方式分为3种，分别是手动、调整、半自动。这种液压机主要是通过顶出缸活塞和活动横梁的配合动作完成各种工艺。

2.2 PLC应用到石油机械液压系统中以上我们分析了三种液压系统的操作方式，除了手动、调整和半自动以外。我们还可以利用顶出缸液压油在溢流时对板材造成拉深时提供的压边力来操作系统。然而，压边力并不是很容易控制，如何合理的控制压边力，我们就需要对原有的液压系统进行改造。通过电磁比例溢流流量控制阀，使得顶部的气缸在倒装时能够提供压边力。在系统运行的过程中，项出缸的压边力，可以在PLC的控制下，提供一个稳定的压边力，也可提供一个随着拉伸情况变化而变化的压边力。

3、石油机械液压控制系统中的PLC选型

石油机械液压控制系统的PLC选型需要考虑各方面的因素，比如系统工作工程的特点、系统在控制方面的要求、控制任务和控制范围。只有明确这些因素，才可以确定所需要的操作和动作。然后根据控制要求.估算输入和输出点数。所需的存储容量确定PLC的功能，外部器件的特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。在选型的时候，通常都是从1输入输出（I/O）点数的估算、存储器容量的估算、CPU的选型、输入输出模块的选择四个方面进行分析和归纳的。

石油机械液压控制系统的PLC选型需要考虑各方面的因素，比如系统工作工程的特点、系统在控制方面的要求、控制任务和控制范围。只有明确这些因素，才可以确定所需要的操作和动作。输入输出点数的估算是影响PLC选型的重要因素。I/O点数估算时需要充分考虑到适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，在其基础上再增加l0%～20%的可扩展余量，用该余量作为输入输出点数估算数据。

三、结束语

PLC控制技术在石油机械液化系统中的应用一方面解决了传统液压系统中容易发生各种安全问题，如机械磨损，线圈烧毁，触粘连等。同时在某种程度上合理的避开了气控元件安装复杂，难维护等缺点，还在一定程度上实现液压控制的自动化，同时利用PLC可以对设备进行实时监测，实时控制，使设备在原有功能上增加了报警，保护，自诊断等多种功能，提高了设备的可操作性，可靠性，降低设备故障引起的风险。通过将PLC运用到石油机械液压控制系统中，基本满足了系统稳、准、快的控制要求。PLC控制技术成功运用到石油机械液压系统中可以很好的实现液压控制系统的自动化，增加产业效益，减少操作者的劳动量，促进我国石油业的科学稳步的发展。因此，PLC技术在石油机械液化系统中的应用具有一个十分美好的前景。

参考文献

[1] 马少华，龚鹏. 基于PLC的回转工作台液压控制系统的研究[J]. 科学技术与工程. 2008（18）

[2] 沈建冬，高瑜，穆荣. 碳残极压脱机液压控制系统的设计[J]. 机床与液压. 2008（07）