可编程控制器(PLC)是一种以微处理器为基础的新一代通用型工业控制装置。按照国际电工委员会的定义，PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用宋在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。图1—16给出了可编程控制器(PLC)的基本结构。

　　图1—16  PLC结构示意图

　　由图可以看出，PLC采用了典型的计算机结构，主要包括CPU、RAM、ROM和输入输出接口电路等，其内部采用总线结构进行数据和指令的传输。

　　为了适应工业控制的需要，目前，PLC产品已经系列化、模块化、标准化。各生产厂家的设计有各种系列化产品和多种模块供用户选择，采用模块化组合方式可以适应大小规模不同、功能复杂程序和现场环境各异的各种控制要求。且构成的控制系统维护方便，易于功能扩展。与其他控制装置相比较，PLC具有可靠性高，通用性强，控制系统构成和操作方便、灵活、具有极强的逻辑运算和控制功能及较完善的通讯功能等特点。因此，PLC在工业控制，特别是顺序控制中得到了广泛的应用。

　　四、优化安全运行操作分析

　　在流程工业中各个生产单元或装置选择合适的安全运行操作条件是稳态最优化的最重要问题之一，这种问题可分为下述三种情况。

　　(1)物料平衡  最优物料平衡用来决定主要物流通过工厂如炼油厂最合适的生产流径。在分析物料平衡时，每种工艺物流或自变量是很重要的，物料平衡通常关系到主要产品的规格或组分损耗，这在分析计算时要用到，但不是独立的最优化变量而是作为约束条件来处理。物料平衡的目的是使不同并联加工设备的进料(处理量)分配过程的最优化。组分最优化在线调和过程决定一个炼油厂(或化工厂)的生产负荷。物料平衡是物件以及物系安全的基础。

　　(2)能量平衡  最优操作工况的第二个问题是过程能量平衡。能量平衡通常受到装置中循环塔和公用工程供料总管上的压力等的影响。物流最优分配对能量平衡也是十分重要的。例如燃烧过程中的空气或氧气就存在着优化配比问题。由于一个工厂的能量流的测量有一定困难，如燃料热值、蒸汽和瓦斯气流量的测量等都有较大误差，因此，能量平衡计算往往不是很准确。反应体系的能量平衡及控制是装置安全运行最重要的设计条件。

　　(3)反应条件  最优操作条件的第三个问题是有关化学反应器化学反应条件问题。最优反应条件是表示反应器在获得的最好经济效益同时保证安全生产。对化学反应器来说，主要的优化变量是适当的反应温度和目标产品的反应速率。反应过程的循环变量影响着化学反应的选择性、催化剂活性、过剩反应物的数量或反应压力，因此，从安全运行的角度考虑也是一个可优化的自变量。