分析電子控制系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉紅艷 張明偉

摘要 在國民經(jīng)濟(jì)增長過程中，不斷創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)，我國自動(dòng)化行業(yè)也不斷得到發(fā)展。自動(dòng)化生產(chǎn)線的重要組成部分就是電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這和生產(chǎn)線的整體生產(chǎn)質(zhì)量和效率具有密切的關(guān)系。設(shè)計(jì)人員優(yōu)化設(shè)計(jì)電子控制系統(tǒng)，可以使控制系統(tǒng)的性能不斷得到提升，保證控制系統(tǒng)的安全性和可靠性，保證企業(yè)利用最低的成本獲得更多的效益，使我國自動(dòng)化生產(chǎn)行業(yè)電子控制系統(tǒng)獲得全面的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]電子控制系統(tǒng) 自動(dòng)化生產(chǎn)線 設(shè)計(jì)

在經(jīng)濟(jì)全球化影響下，自動(dòng)化控制行業(yè)也要做到與時(shí)俱進(jìn)。在當(dāng)代工業(yè)控制領(lǐng)域當(dāng)中，PLC型DCS控制系統(tǒng)發(fā)揮著主導(dǎo)作用，具有很強(qiáng)的可靠性和靈活性，因此在自動(dòng)化生產(chǎn)線當(dāng)中得到廣泛的利用。而DCS控制系統(tǒng)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)以及控制技術(shù)等，通過分級管理和分散控制等，有效減少了生產(chǎn)線當(dāng)中工作人員的工作量，使生產(chǎn)條件得到優(yōu)化，同時(shí)也可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，使企業(yè)獲得更多的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 電子控制系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的設(shè)計(jì)

本文主要針對水泥工藝生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化控制控制系統(tǒng)，在現(xiàn)場單元利用DCS控制系統(tǒng)，可以監(jiān)視管理現(xiàn)場設(shè)備和數(shù)據(jù)。在這個(gè)控制系統(tǒng)的中控室當(dāng)中.主要包括工程師站和操作員站硬件等相關(guān)軟件。電子控制控制柜當(dāng)中包括模擬量隔離器和各種卡件以及起始量輸出、輸入繼電器等。集散性計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括通訊總線和控制單元以及隔離設(shè)備等。其中還具備中央控制室，主要負(fù)責(zé)收集生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，控制參數(shù)的設(shè)定，并且可以自動(dòng)控制物理設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行和系統(tǒng)回路。在中央控制室當(dāng)中相關(guān)人員可以操作和管理車間工藝參數(shù)。中央控制室當(dāng)中包括工程師站和操作員站以及報(bào)警電機(jī)、報(bào)告打印機(jī)等。其中工程師站負(fù)責(zé)修改邏輯程序，實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制、維護(hù)系統(tǒng)。通訊網(wǎng)絡(luò)可以使系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，保證信號運(yùn)輸?shù)目煽啃裕渫ㄓ嵔橘|(zhì)通常都是利用光纖。

在現(xiàn)場控制站當(dāng)中，需要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐情況，劃分控制區(qū)域?yàn)椴煌默F(xiàn)場控制站，例如原料粉磨站和石灰石破碎遠(yuǎn)程站以及水泥粉磨站等。在現(xiàn)場控制站當(dāng)中，通常都是將各個(gè)自動(dòng)控制模塊安裝在低壓配電室當(dāng)中，這樣可以保證DCS控制系統(tǒng)具備統(tǒng)一性和完整性。

2 電子控制系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的實(shí)現(xiàn)

2.1 功能介紹

工作人員在設(shè)定機(jī)組電機(jī)的開啟順序的過程中，需要保證電機(jī)啟動(dòng)功能內(nèi)容課可以符合時(shí)間間隔。工作人員以機(jī)組狀態(tài)字對于規(guī)定進(jìn)行命名，在機(jī)組號的作用下，可以配備機(jī)組步狀態(tài)字，同時(shí)也可以利用步狀態(tài)字對于相應(yīng)的機(jī)組號進(jìn)行查詢，當(dāng)布置好電機(jī)控制功能的相關(guān)任務(wù)之后，內(nèi)部邏輯輸入實(shí)際運(yùn)算結(jié)果，并且傳入DR管腳，這樣有利于有效的控制電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)可以明確，電機(jī)的開啟時(shí)間通常都是在1s之內(nèi)，這就說明這個(gè)電機(jī)符合市場電機(jī)要求。如果一些電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間比較慢，那么工作人員可以通過延長程序?qū)崟r(shí)有效的延長。

在這個(gè)電子控制系統(tǒng)當(dāng)中主要包括設(shè)備聯(lián)鎖和運(yùn)行聯(lián)鎖以及啟動(dòng)聯(lián)鎖三種聯(lián)鎖信號，在設(shè)計(jì)程序內(nèi)容過程中，工作人員利用“1”代表聯(lián)鎖滿足，也就是表示可以啟動(dòng)設(shè)計(jì)程序。利用“O”表示聯(lián)鎖不滿足定義，在這個(gè)時(shí)候不能啟動(dòng)設(shè)計(jì)程序。針對啟動(dòng)聯(lián)鎖，通常都是由大型設(shè)備輸入啟動(dòng)指令，在功能模塊上接入信號。在運(yùn)行聯(lián)鎖方面，以相關(guān)工藝程序?yàn)榛A(chǔ)，可以將設(shè)備齊納的所有設(shè)備實(shí)施常規(guī)啟動(dòng)，這樣一來設(shè)備才可以獲得啟動(dòng)指令。電機(jī)控制字方面，設(shè)計(jì)人員合成所有的控制位，使其成為整體字節(jié)，這樣可以直接向功能模塊實(shí)施查詢，可以提高過程的高效性和快捷性。在編號過程中，要按照統(tǒng)一的規(guī)則統(tǒng)一編排電機(jī)狀態(tài)字，操控人員要想啟動(dòng)電機(jī)，那么就要滿足聯(lián)鎖狀態(tài)的相關(guān)條件，電機(jī)控制字要保持在O位置。如果要想關(guān)閉電機(jī)，就要實(shí)現(xiàn)控制位復(fù)位。

2.2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控組件

在電子控制系統(tǒng)當(dāng)中，邏輯程序的控制系統(tǒng)具有獨(dú)立性，二者之間的特征也是不同的，摒棄兩個(gè)控制單元是自主運(yùn)行的。但是二者都實(shí)現(xiàn)了通信協(xié)議，因此兩個(gè)控制系統(tǒng)具備整體性特征。在自動(dòng)化生產(chǎn)線當(dāng)中，電子控制系統(tǒng)的控制中介就是工業(yè)以太網(wǎng)，不僅可以提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，還可以作為控制站和操作站之間的介質(zhì)，這樣可以使自動(dòng)化生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)集傳輸效率和質(zhì)量不斷得到提高。PLC型DCS控制的構(gòu)成主要包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控組件和網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)以及邏輯程序控制系統(tǒng)，要想實(shí)現(xiàn)零件生產(chǎn)線的自動(dòng)化管理，需要在現(xiàn)場當(dāng)中配置計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備，保證電子控制系統(tǒng)可以完成各種任務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能化管理，順利的完成預(yù)定目標(biāo)。

2.3 軟件功能設(shè)計(jì)

電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的重要內(nèi)容就是軟件功能設(shè)計(jì)，主要是負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制生產(chǎn)線。在電子控制系統(tǒng)當(dāng)中，軟件控制的相關(guān)操作比較簡單，并且具有良好的可視性。電子控制系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)包括檢測設(shè)備故障和處理事故警報(bào)。

在設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的過程中，控制軟件主要包括擴(kuò)PCL現(xiàn)場邏輯控制程序和人機(jī)界面以及PLC通信程序等。其中在時(shí)間順序控制方面利用PLC邏輯控制程序，設(shè)計(jì)人員可以在CPU內(nèi)部設(shè)置程序計(jì)數(shù)器，當(dāng)生產(chǎn)程序開始運(yùn)行之后，如果完成一個(gè)具體的程序步驟，那么計(jì)數(shù)器就開始加1，直到完成最終步。PLC的掃描周期屬于零件循環(huán)操作，各種信號的PLC的循環(huán)周期通常都是保持在一微秒到幾十微秒之間。設(shè)計(jì)人員可以利用PLC使編程序水平不斷提升，并且可以靈活利用子程序。設(shè)計(jì)人員在編制現(xiàn)場邏輯程序的過程中，需要熟悉相關(guān)的流程圖。

3 結(jié)束語

在自動(dòng)化生產(chǎn)線當(dāng)中電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是非常重要的工作內(nèi)容，優(yōu)化設(shè)計(jì)電子控制系統(tǒng)，可以使系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性和可靠性不斷得到提高，幫助企業(yè)將產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效率不斷提升，使企業(yè)利用較小的成本獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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