冶金自動化PLC控制系統的設計

（江蘇省安康安全技術服務有限公司，江蘇 鹽城 224200）

PLC在冶金自動化中的應用可以對人類思維活動的過程進行模擬，進而實現對冶金自動化系統的智能化控制。PLC控制系統所涉及的領域較多，是一項復雜性較高的系統。有效利用PLC控制系統，可以在很大程度上代替人工活動，提高冶金自動化系統的智能性，實現工作效率與工作質量的提高。

1 PLC控制系統

PLC（Programmable Logic Controller）的全稱為可編程邏輯控制器，其是數控系統的重要組成部分之一，具有高效性及便捷性等特點，PLC在實際應用過程中是作為數控系統邏輯控制的通道，同時其也是系統反饋的必經途徑，PLC技術在數控機床中的應用對于數控機床技術的發展具有很大的推動作用。此外，PLC對于數控機床故障診斷及維修也有著重要作用，可以為數控機床故障維修降低很多的維修成本，在數控系統的信息處理過程中，主要分為兩類，其中之一是由CNC系統進行負責，而另一種則是PLC來進行實現。數控系統中的信息交換是以PLC技術為基礎，進而建立出信息傳遞平臺。

2 PLC控制系統的功能分析

在應用PLC控制系統之前，需要對處理數據系統進行初始化，一般情況下是在精密點檢及系統出現故障后進行初始化處理。在初始化流程中，主要是對設備的裝備及相關信息進行有效的讀取，并顯示出當前的設備信息及工藝的流程圖，同時將計數器及定時器進行清零，將設備的操作方式切換為手動操作模式，工作人員通過自身手動操作來對設備的狀態進行調整。在此過程中，操作人員需要對設備的運行狀態進行檢測，進而實現操作方式的最優選擇。在此之后，經過操作員確認，系統將會從手動操作模式開始運行，等運行正常后，切換為自動操作模式運行。在操作場所的選擇過程中，PLC控制系統控制的設備在機旁操作箱中需要設立遠控/近控權限的選擇開關。如果在操作地點上選擇近控，就需要將開關調到近控的位置，進而通過操作箱中的按鈕及指示燈來控制設備的運行或停止。而選擇遠控操作地點，就需要將權限選擇開關調到遠控位置，進而通過PLC控制站來實現對設備的遠程控制。在PLC控制系統的應用過程中，如果控制站出現問題，其他控制站就會發出報警信號，而操作人員就可以以此為依據對故障進行排除。

3 冶金自動化PLC控制系統的設計

（1）系統優化設計。在冶金自動化中應用PLC控制系統可以在很大程度上提高冶金自動化系統的智能化程度。在傳統的冶金作業過程中，對于自動化控制系統的主要應用方式是根據相關的工作經驗來進行設計。但這種方式缺少先進的理論基礎，因此在實際工作過程中，會出現一定的故障，且無法得到有效的解決。但是在使用PLC控制系統后，冶金自動化控制系統的設計得到了一定程度上的優化，對于現代化技術的有效應用，使設計與成型之間的所需時間最大限度的縮短，冶金自動化成產的效率及質量也得到了顯著的提高。

（2）故障診斷設計。冶金自動化生產中，設備不可避免的會出現故障，一般情況下，故障都具備非線性特點。因此，對于冶金設備的故障診斷及維修就成為了重點問題。在此背景下，PLC控制系統在冶金自動化中的應用，很好的解決了這一問題，在很大程度上提高了自動化控制系統的檢測效率。通過神經網絡結構、專家系統等實現了對故障位置的精確計算，使冶金設備出現故障后，診斷與維修工作的效率得到了顯著的提高。以下對PLC控制系統的故障診斷進行分析：①PLC控制系統I/O狀態的故障診斷，正常情況下，在確定不是硬件問題引發故障的前提下，可以通過對接口狀態的查詢來對故障原因進行判斷。以數控機床防護門無法關閉，無法進行自動加工的故障問題為例，此故障并沒有在CRT上顯示。因此，利用PLC的I/O狀態對該故障進行診斷。在數控機床中，CNC及PLC系統都是經過I/O接口來實現信號傳遞。以此為基礎對故障進行診斷，可以判定出是中間繼電器出現損壞而導致的故障，基于此，可以通過對繼電器進行更換，進而保證數控機床恢復到正常的運行狀態②PLC控制系統梯形圖故障診斷，以PLC梯形圖為依據對故障進行診斷與維修可以實現對數控機床外圍故障的高效維修，進而實現系統有效運行效率的提高。在具體應用過程中，維修人員需要充分了解數控機床的工作原理，這樣才能進一步提高故障診斷及維修的高效性。CPU作為PLC的重要核心，其可以對用戶程序與數據進行有效的接收，同時可以實現對各種信號狀態的查詢，在確定狀態無誤后，PLC才會開始運行。以數控系統雙工為例，數控機床通過AUTOMTIC方式進行運行，工作部件在1工位可以完成加工2的情況下，主軸沒有退回到固定位置，且處于停轉狀態。對于該故障，在檢查過程中發現主軸傳動系統并無問題，在配合PLC梯形圖進行故障檢查，檢查出液壓卡緊力出現波動，在對液壓進行調整后，主軸恢復了正常工作狀態。

4 PLC控制系統的安裝設計要點

（1）圖紙設計。在進行PLC控制系統安裝設計工作中，對于設計師的選擇是至關重要的，因此必須要選擇一些專業水平相對較高的設計師。將PLC控制系統安裝作為一個獨立的項目來進行設計，并對其所需要的費用進行核算，充分考慮各個設備的性能及建筑布局，進而對其進行綜合性的設計。在圖紙設計完成后，對圖紙進行嚴格的審核，并要做好相應的責任落實工作，在出現問題后責任可以得到準確的落實。

（2）PLC控制系統的線路布置。PLC控制系統會對冶金設備的控制起到至關重要的作用，因此，在PLC控制系統的布線過程中，需要應用專門的導線來進行信號的發出及接收。并要對冶金設備做好接地保護，根據設備性能的不同及布置位置的不同來進行詳細的接地線布置工作。

（3）傳輸設備的安裝。輸入設備具有可以隨時調試的特點，因此，在安裝過程中，一定要考慮后期的調試工作是否方便進行。并且在輸入設備中存在著較多的傳感器，各個傳感器之間的作用對象也是完全不同的，在安裝的位置上也存在著差異。在輸出設備的安裝過程中，對于安裝位置具有較高的要求，因此對于安裝位置一定要進行嚴格的分析。

5 結語

綜上所述，冶金作為工業領域的重要分支之一，提高冶金工業的智能化生產，可以在很大程度上提高生產效率及質量，因此，加強PLC控制系統在冶金自動化中的應用是至關重要的。