對電氣與儀表設備系統(tǒng)控制在工廠里的應用的探討

陳 超，刁學超

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東 青島 266000）

對電氣與儀表設備系統(tǒng)控制在工廠里的應用的探討

陳 超，刁學超

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東 青島 266000）

電氣儀表設備在工業(yè)生產當中起到重要的作用。電氣儀表設備是由控制系統(tǒng)來進行控制的，如果控制系統(tǒng)老化嚴重，變的陳舊，就會影響電氣儀表設備運行的穩(wěn)定性，降低企業(yè)生產經營的活動效率。所以，企業(yè)必須要及時對電氣儀表設備的控制系統(tǒng)進行更新和升級，利用PLC監(jiān)控系統(tǒng)來取代舊的控制系統(tǒng)。本文將對工藝控制的條件進行闡述，介紹監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能以及如何對電氣儀表設備進行控制。

電氣；儀表設備；系統(tǒng)控制

0 引言

科學技術的發(fā)展給各行各業(yè)都帶來了顯著變化。對于工業(yè)生產來說，傳統(tǒng)的電氣儀表設備已經逐漸被淘汰，需要進行更新?lián)Q代。為了確保新型電氣儀表設備的工作效率，需要利用新的監(jiān)控系統(tǒng)來控制操作這些電氣儀表和設備，這樣才能保證企業(yè)的生產效率，提高我國的工業(yè)生產水平。

1 工藝控制條件

連續(xù)燒結生產作業(yè)是保持全天二十四小時不間斷的持續(xù)性生產過程，由五個不同的分支系統(tǒng)組成一號、二號兩條生產線。這五個分支系統(tǒng)的主要特點如下：

首先，在所有的分支系統(tǒng)當中，相鄰的設備都要逆著料流的方向進行連鎖。其次，運轉設備的操作方式可以分為機旁操作和集中操作兩種，而煤氣和空氣調節(jié)閥設備的控制方式分為自動PID操作和手動操作兩種。再次，如果電機當中的電流功率超過了55千瓦，必須要在現場操作箱上和集中控制室的畫面上發(fā)出信號，向現場技術人員進行提示。還有，在進行短接之后，不能夠停止設備運轉，保持料流的繼續(xù)流動。通常情況下，圓盤給料機之前的部分當中存在五個料流，而一號圓盤給料機到一號單輥破碎機部分和二號圓盤給料機到二號熱篩及熱返礦運輸鏈扳機部分要共用三個料流。最后，在PLC監(jiān)控系統(tǒng)啟動完畢之后，要立刻停止鋪地運輸皮帶組的運行，不要影響PLC監(jiān)控系統(tǒng)的運轉。

2 監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)組成

PLC監(jiān)控系統(tǒng)的主站使用的產品型號為S7-400系列，而附屬站使用的產品型號通常是S7-300系列［1］。通常情況下，PLC監(jiān)控系統(tǒng)設有一個主站，三十二個附屬站，其中二十一個電控站，十一個儀控站。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的計算機配置要求如下：操作系統(tǒng)是Windows7 64位，監(jiān)控軟件是SIMΑTIC WinCC，而編程軟件運用的是Step7 V5.5。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的主站和附屬站之間通過PROFIBUS網來交流，而控制中樞與工控機之間的交流通訊則是利用以太網來進行。

2.2 系統(tǒng)功能

PLC監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)功能，主要體現在操作功能、顯示功能和維護功能三方面［2］。

操作功能主要是通過監(jiān)控系統(tǒng)主畫面上的開關鍵來實施的。開關鍵能夠控制很多操作，比如說畫面的切換、集中開啟或者停止系統(tǒng)、選擇料流、進行設備短接、調節(jié)空氣和煤氣閥的控制方式等等。正是因為開關鍵能夠實現眾多功能，所以在操作時要格外謹慎。只有對系統(tǒng)檢測數據和歷史信息進行深入研究和分析，隨時對設備運行中的錯誤進行校正，才能夠進行正確操作，確保儀器設備的運行狀態(tài)保持正常。

顯示功能能夠直觀反映設備的運行狀態(tài)如何、工作方式是機旁操作還是集中操作、主控制回路上的各個元件是合是分、以太網連接是否保持正常、附屬站運行狀況如何，讓技術人員一目了然，還能夠在儀器出現故障的時候發(fā)出提示，提醒技術人員進行儀器調整和故障排除。除此之外，PLC監(jiān)控系統(tǒng)對于煤氣、空氣壓力值和流量值、各風箱和總管溫度的觀察結果，也通過顯示功能顯示出來。當電氣儀表設備當中的電流功率超過55千瓦時，PLC監(jiān)控系統(tǒng)會自動在顯示屏主畫面上發(fā)出提示信號，提示技術人員采取必要措施。PLC監(jiān)控系統(tǒng)對電氣儀表設備的監(jiān)控是24小時不間斷的持續(xù)監(jiān)控，在保持監(jiān)控的同時，還要不斷記錄管路溫度、管路負壓、燒結機運轉速度、終點溫度、料層厚度等工作參數。這些工作參數的持續(xù)記錄，能夠幫助技術人員了解設備的運行狀況，總結出設備的運行規(guī)律，及早發(fā)現設備運行存在的問題，從而進行調節(jié)調整，降低設備出現事故的概率，避免給企業(yè)帶來損失。

維護功能則是PLC監(jiān)控系統(tǒng)對電氣儀表設備進行保護的重要功能。技術人員能夠隨時觸動顯示器主畫面，了解控制回路當中各個元件的電位和運行狀況，還能夠調出變頻器和全數字直流調速設備的運行參數，判斷其運行穩(wěn)定性。PLC監(jiān)控系統(tǒng)對各個站點都設置了專門的監(jiān)控畫面，一旦站點設備發(fā)生問題，該站點的監(jiān)控畫面就會自動跳出，向技術人員發(fā)出信號。技術人員在收到PLC監(jiān)控系統(tǒng)的提示之后，就會通知維修人員對故障部位進行維修處理，讓故障設備以最快速度恢復正常運行，維護工業(yè)生產的正常進行。

2.3 PLC功能

電氣儀表設備通常屬于氣體絕緣的全封閉組合電器類型，簡稱GIS。在GIS保持運行的過程中，PLC監(jiān)控系統(tǒng)能夠對GIS的運行程序進行優(yōu)化，分析GIS運行的各項數據，提高其運行效率，避免運行過程中可能出現的各項風險。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的控制中樞又被稱為PLCCPU，具有自我判斷的功能，能夠在子系統(tǒng)發(fā)生故障時及時發(fā)現，向技術人員發(fā)出提示。PLC監(jiān)控系統(tǒng)能夠大大減少控制系統(tǒng)硬接點和故障點的數量，提高了控制系統(tǒng)的運行效率和運行性價比，降低了系統(tǒng)的維修成本。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的主站通過控制器模塊接入到工廠的內網當中，借助工廠內網的總線接受信息和傳遞信息。而調度中心的接口和控制程序又能夠與以太網進行連接，在接口與總控主機之間建立信息的傳遞通道，進行信息交流與溝通。

3 結論

PLC監(jiān)控系統(tǒng)的產生，大大提高了對電氣儀表設備的控制效率，讓電氣儀表設備的運行穩(wěn)定性顯著增強，運行成本降低，有利于工業(yè)生產的進行。我國要積極對PLC監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能進行優(yōu)化，在現有基礎上開發(fā)更多的功能，進一步確保電氣儀表設備的運行安全和運行穩(wěn)定，促進工業(yè)生產水平的提高。

［1］陳明艷.電氣自動化儀表與自動化控制技術分析［J］.企業(yè)技術開發(fā)，2015（11）∶21+46.

［2］黃鶴堯，于慶豐，劉暢.工業(yè)儀表自動化控制技術發(fā)展的新趨勢探討［J］.化工管理，2015（17）∶20.

［3］禹宏雷，薛成群，韓旭.淺談電氣與儀表自動化PLC監(jiān)控系統(tǒng)［J］.科技創(chuàng)新與應用，2014（15）∶116.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.107