PLC在鋼鐵企業原料場控制系統中的應用分析

黃現國

摘 要：隨著我國科學技術與經濟的不斷發展與推進，原料是當前鋼鐵企業生產過程中十分重要的內容，同時原料質量越來越受到社會與人們的重視。但是，在鋼鐵企業原料控制系統鐘會發出各種故障，嚴重影響工業生產進度與效益。PLC是當前應用十分廣泛的一項控制技術，可以及時、準確地找出原料場控制系統中的各種問題，并采用合理手段保證原料場控制系統的正常運行。基于此，文章從多個角度就PLC在鋼鐵企業原料場控制系統中的應用進行深入分析。

關鍵詞：PLC 鋼鐵企業;原料場控制系統;應用;分析

引言：當前我國原料場控制系統運行方面還仍然存在著許多問題，例如故障原因不清楚，維修不及時等。PLC在原料場控制系統中的應用，可以通過數字式或者模擬式的輸入和輸入，控制機械設備極其生產過程，對于保證原料場控制系統運行中的安全性以及穩定性具有重要意義。

一、PLC技術概述

PLC技術是遵循一種周期性掃描工作方式的技術手段，它本質上屬于一種控制系統。具體來說，PLC技術按照一定的程序指令進行，在系統中采集與處理數據，執行完一個路程進行下一個流程，做到最后在返回第一個流程進行新一輪的工作，周而復始。在該系統中所具備的CPU是獨立的，也就是說控制系統有著自己獨立的CPU，而且還有相關的功能面板和接觸口。PLC的圖形結構與繼電器控制的線路圖很相似，二者的信號輸出與信號輸入都是相似的，都是通過這些配置可以對開關量、模擬量等數據進行采取、處理、分析、整合以及對比。但是二者也存在著本質上的區別，繼電器本身就受到控制線路的控制，屬于共同運行的工作方式。PLC是通過控制其內部的各個部件，具有較強的編程能力，PLC技術中還需要綜合分析梯形圖程序，它屬于是周而復始的掃描工作，是屬于串行的工作方式。不僅可以控制一些復雜的邏輯程序，還突破了傳統接線方式的弊端，在很大程度上節約了加工成本與資源【1】。

二、分析確定原料場的電氣控制系統

對于控制邏輯這個方面來說，PLC是采取儲存器邏輯，電氣控制系統是典型的人機系統，根據系統工作原理，在完成機電設備故障檢測信號和控制指令的接收工作之后，在進行參數提取和分析。工作的程序與控制的邏輯是相關聯的，只要改變控制的邏輯，那么程序也就隨之改變了。也就是說控制模塊完成機電設備故障檢測信號和接收工作的前提，電氣控制系統的控制邏輯主要是通過依靠觸電來實現對機型的控制，它根據控制指令，利用專家知識，完成從故障特征到故障原因識別工作。觸電的工作時間非常短，在幾十毫秒數量間，PLC是沒有觸點的，它是由程序指令進行控制，速度非常快。

控制模塊的功能越完善電氣控制系統的智能化程度就越高，電氣控制系統控制邏輯是通過時間進行控制的，容易受到外界因素的干擾，而且不夠準確，范圍也比較小。所以，輸出模塊通過聲光報警裝置和人機界面，然后處理模塊自動實現特征參數的采集與分析，給出故障部位和預報以及處理措施。PLC是利用半導體做成定時器，這樣的方式不會受到外界因素的干擾，提供排除障礙的技術路線與分析，而且請準度非常高，根據系統中的信息流向和功能劃分結果，實現計算機智能化的電氣控制系統，并且在實際生活與生產中得到廣泛應用【2】。

三、PLC在鋼鐵企業原料場控制系統中的應用分析

首先，開關量信號識別。對于原料場控制系統來說，在實際使用的時候，要完成診斷過程所利用的主要就是輸入模塊。開關量識別是系統穩定運行的基礎與前提，在系統實際運行過程中，結構開裂是經常會發生的，主要原因就是因為設備頻繁使用，超過了自身承受的負荷，導致機械振動沖擊所引起的機械疲勞。如果采用PLC技術控制，機電設備所對應開關量也會發生相應的變化，實現與輸入端之間的有效銜接。但是在原料場控制系統運行中，出現電氣過載故障時，就會導致控制系統的電機運行的電流要遠遠超出限定的電流，發生這種故障的主要原因是由于頻繁開關。PLC具有良好感知開關信號，靈敏度較高。出現開關量故障就是由于電機的外部件電源的電壓過大，電壓過大會阻斷原料場控制系統的運行，還就會造成電氣設備的損毀。所以，在實際診斷過程中，進行實時在線診斷，考慮梯形編程，保證輸入狀態值與實際狀態值一致，對設備以及系統故障情況進行精準定位。如果兩個數值相等，則工作狀態就是正常，否則就是出現故障了，出現故障必須在控制系統過程中融合故障診斷，加強對機電設備的監督與保護，防止故障進一步加大，導致電網與電壓降低，對人們的正常生活帶來一定的影響【3】。

其次，模擬量信號故障。在原料場控制系統實際運行過程中，機電設備的元器件或者電機組織等各種機電設備在運行的過程中超過了其限定的電流，就很容易造成模擬量信號故障。PLC在診斷以及識別模擬量信號方面。其主要是為模擬量輸入與輸出。在實際工作中，電流過大就會導致電路元器件一直處在過量的電流狀態下。模擬信號可以利用輸出設備達到系統的相關要求，之后在于輸入模擬信號相結合，利用PLC技術對參數數據進行控制，對整個過程中進行實時跟蹤和檢測，將系統極限當做參考，利用分析模擬量而研究實際值。分析過程中，如果實際值與極限值相似或者接近，就說明系統是正常運行，如果實際值與極限值存在較大差異，就說明系統出現了故障。所以，必須以實際情況為依據，通過相應的邏輯關系，有效控制機電設備的障礙，防止電路元器件的設備負載過大，最終造成整個控制系統發生故障，甚至會引發二次危險【4】。

最后，中斷方式故障。在PLC中所利用中斷方式主要體現在間隔定時器、高速計算器和輸出中斷幾方面。輸出中斷是原料場控制系統運行過程中比較常發生的現象，會對電氣設備造成很大的損害，一旦機電設備發生輸出中斷的問題，就會提高設備燒毀的幾率。所以，以故障影響系統和設備程度作為根本要求，對中斷方式進行合理選擇，防止出現突發性故障。

結束語：近幾年來，我國鋼鐵企業隨著經濟的快速發展也呈現出迅速發展的趨勢，科學技術的進步不斷突破傳統的生產方式，同時也對原料場控制系統的運行穩定性提出更高要求。文章就PLC在鋼鐵企業原料場控制系統中的應用進行分析，對相關人員提供參考。

參考文獻：

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[2]韓亞玲;陶培軍;王一韓;時榮萍;;宣鋼東區煉鐵綜合原料場自動控制系統[A];自動化技術與冶金流程節能減排——全國冶金自動化信息網2018年會論文集[C];2018年

[3]朱宴恒;張守武;張磊;;唐山國豐原料場自動控制系統的設計與實現[A];中國計量協會冶金分會2018年會論文集[C];2018年

[4]許君鋒;黃曉東;陸必云;;PLC自動化在鋼鐵冶煉系統中的節能應用[J];信息與電腦（理論版）;2017年04期

[5]賈秀英;張志剛;王景嵐;陳瑞芳;;加快鋼鐵企業信息化建設 實現信息化與標準化的融合[A];河北冶金學會煉鐵技術暨學術年會論文集[C];2018年