PLC在冶金企業自動控制中的應用

文/林仁華

1 PLC概述和優勢

PLC是指可編程邏輯控制器，采用可編程的儲存器，通過數字或者模擬形式控制機械或者生產過程。它于冶金工業相結合，提高了冶金企業生產的效率、質量和生產總量，為企業創造了更好的效益并滿足了市場的需求。

PLC技術在冶金企業生產中，能夠通過靈活的語言設置功能，重新構建生產流程，從根本上提升了人工生產的環境問題和勞動強度。再者PLC技術通過智能編輯，可精準的完成各種復雜的任務，保證了企業生產的穩定性和安全性，促進企業生產效益上的提升。

2 PLC控制技術在冶金自動控制中的應用

PLC技術在當前階段已經被應用到銅冶金企業生產的各個環節當中，從原料裝卸用的龍門吊、配礦用的抓斗吊、輸送原料的管帶機、自動配料系統到冶煉、澆鑄陽極銅的圓盤驅動；從陽極銅板的整形機組、電解專用行車吊裝至電解槽；從電解整流機組至陰極銅的剝片、打包機組，都離不開PLC的應用，PLC控制技術都起到了非常重要的作用，貫穿著整個生產過程。PLC技術已經成為冶金企業生產中不可或缺的部分。

2.1 PLC技術應用于銅冶煉企業的冶金包子吊車上

在這里以熔煉工序應用較為廣泛的，科尼公司生產的85t冶金包子吊為例進行簡單說明：包子吊配備西門子S7-300PLC，科尼防晃驅動，總線控制，觸摸屏HMI6(人工智能界面)。包子吊配備了防晃系統，能夠使得包子吊起載荷時控制著包子內銅水最小程度地搖晃，保持包子的平穩。防晃系統監測操作司機發出的操作指令，根據載荷的擺長計算防晃的速度控制量，控制著大車速度和小車速度來實現，速度控制方式采用變頻調速系統。

2.2 PLC技術應用于雙圓盤澆鑄機的電氣自動控制中

2.2.1 圓盤澆鑄機概述

雙圓盤澆鑄機組是由兩套18個鑄模的澆鑄機組，共用一套自動定量澆鑄系統、配有兩套陽極提取裝罝和輸送裝罝、兩套廢陽極板提取裝置、兩套陽極模噴涂系統、兩臺陽極板和鑄模噴淋冷卻系統等組成。

2.2.2 工藝過程

圓盤驅動帶動圓盤上18個鑄模旋轉。冶煉完成后的陽極爐銅水，通過固定溜槽，流到中間包內屯集。再將匯集在中間包銅水快速倒入澆鑄包中，澆鑄包裝有一個稱重控制裝置。當澆鑄包中裝入設定量的銅水后，并且圓盤澆鑄機的澆鑄模轉到合適澆鑄位置時，控制系統準確地控制澆鑄包向模子倒入設定量的銅水澆鑄，使每塊澆鑄模的銅水重量一致。 在澆鑄模澆鑄完成后，中間包里的銅水再向澆鑄包傾倒。控制系統控制圓盤轉動，使模子轉到下一個澆鑄位罝，以便進行下一個模澆鑄過程。澆鑄了銅水的陽極模用噴淋冷卻水系統進行冷卻降溫。調控噴淋冷卻的水量是由電磁閥的開度大小來控制。冷卻后陽極板模通過預頂裝置將陽極板與模子之間松開。 當發現陽極板有澆鑄缺陷或預頂時變形較大等被判定為不合格陽極板時，廢陽極板提取裝置需將不合格的陽極板提出。圓盤轉動陽極板轉到取板位置時，陽極板再次被頂起，陽極取板機夾住陽極板兩側，將陽極板提起放入冷卻水槽中。水槽的鏈式輸送機，將堆垛好的陽極板送到水槽末端后，升起裝置將陽極板升起一個高度后，陽極板被叉車運走。 陽極板取空后的空模子轉到陽極模噴涂系統的位置時，噴涂上硫酸鋇或其他類似的噴涂材料，以便下一個澆鑄和脫模。 陽極澆鑄機的控制系統包括完善的緊急聯鎖和安全裝置，以保護設備安全。

2.2.3 控制系統

每一圓盤澆鑄機自動控制，采用PLC控制，系統選用AB-ControlLogix 系列，1756-L63 CPU，集中控制方式；圓盤驅動釆用AB變頻器帶編碼位置反饋，形成運動曲線，實現圓盤平穩運行，與PLC通訊由ControINet網絡鏈接；澆鑄控制方式參照奧托昆普控制模式結合現場工藝條件；撈板機為伺服比例閥，帶編碼器位置反饋，形成運動曲線，實現機械手的控制；圓盤操作分本地、遠程和手動方式。

3 PLC技術在電氣自動化應用的前景

隨著科技的不斷發展，PLC技術也將不斷的提高。當前階段中，控制系統已經應用上了DSC，但是其技術優勢還沒有完全發揮，PLC技術就需要吸取其優點，完善自身技術高度，更好的服務于社會。另外，在抗干擾能力方面，PLC技術在這方面已經表現出非常好的能力，但是仍有提升的空間，加強在惡劣環境中的抗干擾能力，是PLC技術目前需要進一步研究的問題。最后，冶金技術整個生產流程中涉及的環節和系統比較多，如何高效的完成集智能、集成、微型等一體化的研究，實現更高效的控制，相信不久的將來會有更好的科研成果。

4 總結

冶金企業中的生產和運行的過程，都離不開電氣自動化裝置，冶金企業生產的水平與電氣自動化控制水平有直接的影響。PLC在冶金企業電氣自動化控制中的應用，能夠促進電氣設備運行的穩定性，并對其運行效率也起到進一步的提高。冶金企業要想保持長期良好的發展趨勢，必須加強對PLC技術的重視程度，用PLC技術的科研成果滿足冶金企業電氣化自動控制系統的需要，進一步促進企業發展。