PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

鄔劍波

摘要：隨著現(xiàn)代化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用也變得越來越廣泛。PLC技術(shù)的推廣使用不僅在一定程度上促進(jìn)了我國工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，也在很大程度上推動(dòng)了我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文詳細(xì)探究了PLC技術(shù)在鋼鐵企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，希望通過本文的詳細(xì)介紹，能夠幫助那些不熟悉PLC技術(shù)的人們進(jìn)一步的了解PLC這一先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)，為各行各業(yè)提供一些技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)參考。

關(guān)鍵詞：PLC;冶金工業(yè);應(yīng)用

引言

為了縮短我國冶金工業(yè)生產(chǎn)水平和國際領(lǐng)先水平的差距，鋼鐵企業(yè)需要加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)在冶金工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，提升冶金工業(yè)的自動(dòng)化，PLC控制技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)。PLC控制技術(shù)可以支持閉環(huán)控制及運(yùn)動(dòng)控制，能夠準(zhǔn)確處理并傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)信息，保障冶金工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化及自動(dòng)化.

1、PLC概述

PLC，一般指可編程邏輯控制器，是特地為在工業(yè)條件下使用而研發(fā)的能進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)。它使用的存儲(chǔ)器是可編程的，能夠在其內(nèi)部存儲(chǔ)中執(zhí)行運(yùn)算、控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等相關(guān)操作的指示，利用數(shù)字或模擬的輸入輸出來操控各個(gè)類型的機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程。簡單來說，PLC就像人類的大腦一樣，可以與電腦的CPU相提并論。有了PLC技術(shù)，人們就能“自由自在”地操控所要控制的機(jī)器，不用再像以前一樣采用繼電器控制———若想實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能就得不停地改換線路，極不方便，且極易出錯(cuò)，特別是用在大型控制上，既浪費(fèi)時(shí)間，效果又差。PLC主要靠內(nèi)部的邏輯改變進(jìn)而控制外部設(shè)備，這一過程當(dāng)然也離不開繼電器作用的發(fā)揮，總得來說，其大大降低了改線幾率，節(jié)約了成本[2]。新產(chǎn)品的誕生基本都是為了方便人們的生活，PLC的產(chǎn)生就源于美國工業(yè)發(fā)展對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的要求，1960年后，美國一公司在對(duì)工廠的生產(chǎn)線進(jìn)行修整時(shí)發(fā)覺，要對(duì)一些電器的控制系統(tǒng)進(jìn)行修改是很困難的，其占地面積大、噪聲也不小、維護(hù)起來更是不方便，甚至連可靠性都不佳。于是在1969年，誕生了第一臺(tái)可編程控制器，隨后立刻就在該公司進(jìn)行試用，結(jié)果效果十分顯著。

2、PLC在鋼鐵電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

2.1、軋制工藝

目前，PLC技術(shù)在鋼鐵工業(yè)的不同領(lǐng)域都起著相當(dāng)重要的作用，如軋制工藝，速度比例調(diào)節(jié)、質(zhì)量維護(hù)、煉鐵除塵、安全性能保護(hù)等方面。以鋼鐵軋制加工流程中的傳動(dòng)速度調(diào)節(jié)為例，我們可以得出PLC技術(shù)在軋制環(huán)節(jié)中的重要應(yīng)用。主傳動(dòng)的主要結(jié)構(gòu)包括軋機(jī)、活套、控制柜等，在它的工作過程中控制柜發(fā)出對(duì)軋機(jī)速度調(diào)節(jié)的指令，控制調(diào)節(jié)器接收到指令后進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，通過對(duì)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制軋機(jī)轉(zhuǎn)速，控制柜再通過對(duì)調(diào)節(jié)器發(fā)送指令使調(diào)節(jié)器改變直流電壓改變硅組的開關(guān)調(diào)節(jié)角度來改變輸出電壓進(jìn)而達(dá)到調(diào)速，來完成對(duì)軋機(jī)速度控制，并同步對(duì)整個(gè)工藝中的粗中精軋機(jī)分別進(jìn)行聯(lián)調(diào)。通過使用PLC技術(shù)，我們只需要將我們的指令以代碼的形式輸入到控制柜中，通過控制柜發(fā)送指令既可以完成對(duì)原料鋼坯的軋制環(huán)節(jié)，這不僅大大減少了重復(fù)的操作工作節(jié)約了勞動(dòng)力，也大大提高了生產(chǎn)效率。

2.2、PLC控制通訊體系的應(yīng)用

結(jié)合PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行需求，將其應(yīng)用在變頻器控制管理結(jié)構(gòu)中，要對(duì)基礎(chǔ)功能進(jìn)行科學(xué)化劃分。一方面，基礎(chǔ)主程序要結(jié)合實(shí)際運(yùn)行需求進(jìn)行處理，并且對(duì)子程序的運(yùn)行現(xiàn)狀和后續(xù)發(fā)展要點(diǎn)予以完成調(diào)整效果的認(rèn)定。另一方面，要對(duì)PLC通訊總線程序進(jìn)行電源處理，接通電源后就能保持運(yùn)作初始化模塊運(yùn)行水平，在對(duì)應(yīng)相關(guān)接口后，就能實(shí)現(xiàn)PLC和系統(tǒng)控制器的通訊連接。另外，借助PLC通訊系統(tǒng)對(duì)邏輯功能進(jìn)行處理，完善系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，也能對(duì)高電壓合閘過程、高電壓合攏等進(jìn)行統(tǒng)籌分析，提升請(qǐng)求指令應(yīng)用的合理性。用戶能借助系統(tǒng)對(duì)高電壓開關(guān)以及變頻器開關(guān)等進(jìn)行控制，確保工頻和變頻運(yùn)行切換的順暢程度符合指標(biāo)，從而借助控制過程對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)，避免跳閘問題[5]。除此之外，利用觸屏接口也能對(duì)系統(tǒng)整體運(yùn)轉(zhuǎn)電流參數(shù)、電壓參數(shù)進(jìn)行分析，有效進(jìn)行合理性設(shè)置，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。若是系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，利用PLC控制聯(lián)合變頻器，就能對(duì)故障信息進(jìn)行集中匯總并上報(bào)，以保證相關(guān)工作人員能建立實(shí)時(shí)處理計(jì)劃，減少故障問題造成的經(jīng)濟(jì)損失和影響，也為后續(xù)提升整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率奠定基礎(chǔ)。

2.3、通風(fēng)機(jī)自動(dòng)化變頻

通風(fēng)機(jī)的工作原理與透平壓縮機(jī)基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理;因此，需要人為輸入機(jī)械能來提高氣體的壓力并排送氣體。當(dāng)代的通風(fēng)機(jī)普遍用于建筑、冶金等工程的通風(fēng)、排塵和冷卻，也可用于家用及空氣調(diào)節(jié)，還有農(nóng)作五谷的烘干和選送等。通過PLC技術(shù)能達(dá)到通風(fēng)機(jī)等各設(shè)備的自動(dòng)化，從而有利于大幅度降低工作過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，人們僅需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備的控制，而某些原本需要操控的工作，如在加熱過程中加入其他溶劑等，現(xiàn)在可直接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。同時(shí)，該技術(shù)還可以集中控制和監(jiān)測(cè)通風(fēng)機(jī)及其設(shè)備，達(dá)到多種功能一鍵操作和通風(fēng)機(jī)房的無人值守，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速、高效發(fā)展。

2.4、電氣自動(dòng)化控制

鋼鐵工業(yè)屬于傳統(tǒng)重工業(yè)，雖然對(duì)于改善民生發(fā)展經(jīng)濟(jì)具有十分重要的意義，但是諸如鋼鐵、冶金等工業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)來說比較惡劣，不適合現(xiàn)場(chǎng)工作人員長期的工作，這種工作環(huán)境對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的身體健康會(huì)造成十分嚴(yán)重的影響，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年有接近一半以上的肺結(jié)核和癌癥患者來自鋼鐵等重污染行業(yè)從業(yè)者。由于工作環(huán)境過于糟糕，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)線路故障而影響正常的生產(chǎn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用使得電氣自動(dòng)化控制變得更加的科學(xué)高效。隨著PLC技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用，我們要想更好的掌握PLC技術(shù)的應(yīng)用技能首先要積極學(xué)習(xí)DSC技術(shù)并了解其自身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過強(qiáng)化自身數(shù)字化、信息化、科技化的程度，進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)。在鋼鐵企業(yè)中，由于其自身的生產(chǎn)環(huán)節(jié)往往會(huì)受到一定的電磁干擾，因此鋼鐵工業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的要求相比于其他行業(yè)可能會(huì)更高。

結(jié)束語

綜上所述，PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中具有顯著優(yōu)勢(shì)，可以在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。通過本文的分析可知，PLC控制技術(shù)可以應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的清潔生產(chǎn)、變頻調(diào)速、配料系統(tǒng)以及電氣控制等環(huán)節(jié)中，有效提升鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)安全性，有助于鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的保障，促進(jìn)冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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