解讀仿真技術在喂絲機控制系統開發過程中的應用

戴文志

【摘要】我國的經濟水平在近幾年來得到了飛速提升，制造業、工業的發展進程也在逐漸加快。在煉鋼生產制造過程中，喂絲機作為爐外精煉的主要設備之一，其系統運行質量對鋼質量產生了至關重要的影響。在喂絲機加工運行過程中，其工況條件具備一定的不穩定性，應用仿真技術可將喂絲機工況進行良好控制，確保其正常、穩定運行。綜上所述，本文將結合實際案例對方針技術在喂絲機控制系統開發過程中的應用策略展開簡單的分析，以期提升喂絲機控制系統運行穩定性，從而促進工業的進一步發展。

【關鍵詞】仿真技術；喂絲機控制系統；開發過程；應用策略

前言：在進行高速線材生產過程中，經常會采用到的關鍵設備便是喂絲機，并設置在扎線的尾端位置，主要作用是將線材纏繞制成特定直徑的線圈，從而鋪設在斯太爾磨輥道上。喂絲機在進行喂絲過程中，線材頭部容易卡在輥縫間隙處，從而造成輥道卡線問題，并出現嚴重的安全事故。為了解決這種問題，便要將喂絲機的頭部落點進行準確控制。利用仿真技術可以避免這種現象的發生，并提升喂絲機控制系統的整體運行效率。本文將結合西門子觸摸屏軟件的仿真運行系統、西門子PLC變成軟件仿真程序，將二者進行互相結合，對其在喂絲機控制系統中的應用策略展開分析。

一、仿真技術在喂絲機控制系統開發過程中的應用原理分析

隨著近幾年來我國的科技水平在不斷提升，PLC技術在工業控制現場的應用范圍越來越廣泛，更多的工業生產企業都采用PLC技術對工業設備進行良好控制，其在工業控制領域中發揮了直觀重要的作用[1]。PLC技術的主要特點為界面簡潔、明了，操作簡單方便，可使用多種工業生產環境、領域，還具備靈活、豐富的變成軟件，多類型的尺寸觸摸屏，因此大部分工業生產企業也將PLC應用在各種設備中，并作為人機界面的主要接口。

西門子公司推出PLC技術以及觸摸屏之后在市場中的售價較高，但其性能優異、使用效果佳，被各個行業領域的工業現場廣泛應用，尤其是在鋼鐵制造產業中被作為主要技術所應用，獲得了顯著的使用效果。例如在A市的冶金研究所生產制造的喂絲機便是采用PLC技術，其中還加入了變頻調速技術與多種網絡控制技術、信息技術。其主要是將西門子的PLC技術作為系統控制核心，并利用西門子制造的觸摸屏作為人機界面，還利用了西門子變頻器為系統提供動力驅動，最終制定相應的交流電動機技術方案。

二、仿真技術在喂絲機控制系統開發過程中的應用策略分析

在利用仿真技術進行喂絲機控制系統開發以及調試的過程中，需要對PLC程序不斷調整以及驗證。在西門子公司生產的PLC編程軟件中，其Step7軟件包提供了有效的仿真技術程序，即PLCSIM[2]，在進行喂絲機生產過程中，可利用仿真技術將系統中的程序隨意私改，并提升程序查看、修改的效果。與此同時，在西門子的觸摸屏編輯軟件WinCC Flexible中附帶另一個仿真技術系統，可以將喂絲機控制系統中的觸摸屏用戶程序進行仿真，其系統程序的運行效果可以更加直觀、清晰地展示在人們面前。

在將仿真技術實際應用在喂絲機控制系統開發過程中，PLC技術的編程與觸摸屏界面編程的工序是獨立進行的。因此在實際應用過程中，需要將編程所需要用到的程序下載至PLC與觸摸屏的硬件中，再通過與MPI通訊電纜互相連接，便可使喂絲機控制系統的整體運行狀況顯現出來。在這個過程中，還需要將其中的程序不斷完善、修改，工作人員需要將通訊電纜進行多次插拔，從而使PLC程序與觸摸屏程序更好地改善與調整。最后將其分別下載到硬件之中，并將MPI通訊電纜重新連接，便可重新查看喂絲機控制系統的運行效果。另外，在將仿真技術實際應用在喂絲機控制系統的過程中，要將PLCSIM界面的效果多加注意，在各種類型發生變量的過程中顯示方式為小窗口，這樣做也是為了便于查找。因此，需要將PLCSIM軟件與WinCC Flexible仿真技術運行系統互相聯合，便可將上述問題有效解決。

在實際應用過程中，軟件環境為Step7 v5.5中文版，PLCSIM v5.4+SP4、WinCC Flexible2008+SP2。在對二者進行聯合調試的過程中，要注意程序的安裝順序，才能確保應用效果。應先將Step7 v5.5進行安裝[3]，其次再安裝PLCSIM v5.4。在安裝WinCC Flexible2008的過程中，系統中的安裝程序會將其自動識別并激活，在進行自動義安裝時，應將Step7集成選項勾選。

在安裝完成之后將程序軟件打開，并找到Step7集成的選項菜單，在該程序中開啟一個項目之后，在其樹形框右鍵點擊插入新對象，如果出現SIMATIC HMI站菜單則表明集成安裝成功。如果沒有現實該菜單需要在電腦的控制面板中將安裝WinCC Flexible2008進行卸載程序的操作，從而對其完善修改最終完成安裝。在這一步完成之后，最后將Step7基礎進行激活。

在安裝完上述兩種程序軟件之后，便可以對喂絲機控制系統進行仿真軟件的調試工作。在Step7中將已經編好程序的PLC打開，同時還要將PLCSIM軟件打開，將各個需要進行觀察的變量窗口打開，之后將PLC程序從PLC站下載到其中，便可在PLCSIM中對仿真軟件的程序進行驗證、操作以及運行。

在安裝以及調試完成之后，會在SIMATIC Manager窗口中增加RT站，其名字為設備_1.此時應將其與通訊進行互相連接，并右鍵點擊打開對象，程序便可自動切換至WinCC Flexible2008界面。之后將激活位置進行開啟，要將在線同樣設置為開啟狀態。最后在項目的菜單欄中選取編譯器，便可將喂絲機的控制系統開啟運行。之后會在PLCSIM中會看到WinCC Flexible2008的仿真程序隨著窗口的變量變化而發生變化。此時還應在觸摸屏的仿真窗口中將數據進行合理設置，便可最終確認為仿真系統的聯合調試操作成功。

在利用這種方式將仿真技術應用在喂絲機控制系統的過程中，可以將調試采取的步驟進行簡化，并確保調試的效果以及系統運行的整體效果，還可以將細節以及完全驗證的功能實現，有效提升系統的運行效率。

結語：由于喂絲機控制系統在運行過程中經常會出現工況不穩定的情況，利用仿真技術可以將該問題有效解決，并提升喂絲機的運行效率。因此在實際使用過程中，應注意程序的安裝以及聯合調試步驟，才能將喂絲機控制系統的真正作用發揮出來，并體現仿真技術的控制優勢。

參考文獻

[1]陳景輝. 仿真技術在喂絲機控制系統開發過程中的應用[J]. 黑龍江冶金，2013，03：40-41.

[2]吳秀芹. 視景仿真技術在油田井下作業中的應用研究[D].大慶石油學院，2005.

[3]楊胡坤. 多坐標數控仿真技術研究[D].大慶石油學院，2005.