PLC在工廠生產控制系統中的運用與維護

鐘衛成

摘要：如今在磁芯工廠生產過程中，若想從根本增加生產效率，強化工程度與生產系統的控制水平，應當在生產控制系統設計之中融入PLC技術，發揮技術優勢確保系統運行效率與質量。基于此，本文以磁芯工廠燒結生產為核心，直接提出PLC技術在其中的運用設計，繼而指明PLC在工廠生產控制系統中的維護途徑，以供參考。

關鍵詞：PLC技術;工廠生產控制系統;運用與維護

引言：PLC系統因其自身具有系統操作簡便、適用性和控制能力強、可靠性強等諸多優點，廣泛應用在工廠生產過程管理應用過程中，還被廣泛應用在其他各個管理行業當中。因此，對實際應用中的PLC過程管理控制系統管理軟件系統，在推進整體工廠實際生產應用管理過程當中的系統性能優化和日常管理維護等各個方面，展開深入研究具備一定有利價值。

一、PLC在工廠生產控制系統中的運用設計

1.系統概況

我司馬鞍山分公司剛建成一條錳鋅鐵氧體粉料全自動生產線，采用一套完整的西門子系列自動過程控制管理系統，現場工業移動控制系統編程軟件組態系統軟件主要采用了一套完整的STEP7，上位機移動監控系統軟件主要采用了一套完整的WINCC。燒結設備生產過程控制系統主要采用目前國內工作穩定的成套西門子s7-400系列PLC及其配套的stet - 200系列遠程主機操作站等一系列輸入、輸出、模塊和無線通信控制元件，采用全系列西門子wincc工業級可作為移動監控系統軟件HMI移動監控系統軟件。主機使用控制器作CPU417-H，輔助以太網CP443配置專用工業以太網卡。Cps407可作為移動電源模塊。遠程操作員服務站、PLC服務站、工程師服務站和網絡服務器遠程站之間可以進行無線通信，通過物理連接形成工業以太網。通信網絡介質主要采用工業光纖和以太網網絡無線交換機等通信設備。

2.軟硬件設計

目前，基于新型PLC的這種燒結配料生產管理系統，在設備運行的整個過程中主要可以分為兩大組成系統，分別稱為是：配料燒結生產系統、配料生產系統。在研究構建這種燒結、配料生產系統時，技術人員均通過借助德國西門子e-s7-400系列新型PLC燒結設備快速進行配料燒結生產作業，并一致認為通過利用這種新型分布式i/0布局系統設計模式從而可以快速進行系統的合理結構布置，從而由此可以有效確保整個管理系統在燒結設備生產運行的整個管理過程中始終能夠長期具有較強的分布式可靠和系統擴展性。此外，為了設備能夠快速實現燒結生產管理系統內部信息數據處理以及控制信息系統的極大幅度提升，技術人員主要通過研究借助新型PLCpu414-2d從而可以快速構建整個系統的內部數據中樞管理系統。不僅如此，配料、燒結產品生產管理系統同時地還能夠與各種以太電和網絡等軟硬件集成設備之間進行快速無縫連接，從而由此可以促進了對我國電子工業以太網的快速集成構建。而燒結配料生產技術人員則因為通過借助了這種可編程以太網絡軟件從而可以快速進行系統內部網絡組態，實現了燒結生產管理系統控制資源管理系統簡單化，信息系統資源整合共享管理自動化以及系統性能的極大幅度提升。

3.網絡設計

傳輸網介質材料的選擇跳線連接的基本原則主要是如長距離環網采用多層薄膜光纖環網，單光纖跳線連接環網之間的切換多膜光纖連接跳線，封閉環網連接網卡是基于PC機連接或cp機無線網卡使用的光屏蔽crrj45單絞光纜。在兩臺網絡服務器中分別安裝Microsoft Windows操作系統，為系統中的操作員監控站和工程師監控站提供當前網絡業務數據和網絡歷史數據的實時存儲。當前基于C/S網絡架構的網絡數據配置系統，可以有效緩解由于系統操作員監測站頻繁在線訪問遠程控制器而導致的當前網絡歷史數據的不斷積累，并方便以后接入網絡的各個遠程監測站的數據擴展。

4.系統設計

整個燒結生產控制系統控制過程為全自動模式，這種模式下，程序設計人員可實時自動檢測各儀表的工業機器人或正常工作的各種民用電氣設備的運行狀態，并對工作后的相關程序進行測量。并完成了一系列人機自動聯鎖過程控制和管理動作。例如：點火溫度控制時，以最優燃燒比的氣體和空氣實現點火控制。通過自動設定煤氣溫度的數值目標，利用內部的自然閉環控制c/西門子PLC控制軟件塊可以對煤氣溫度進行閉環控制，通過自動改變燃燒時燃氣的燃燒量和氣門內空氣流量的開度調節氣門的閉環控制自動開度來改變燃燒時燃氣的切斷量和氣門內空氣的自動供氣量，從而實現氣體溫度的動態平衡控制。燃氣一般是易燃易爆氣體，相應的壓力自動控制通過切斷氣體燃燒氣體的運動相應的壓力氣體的截止閥，當燃氣與天然氣在高壓或溫度太低，截止閥的氣體自動快速切斷閥關閉，停止供氣，避免發生重大安全事故。

二、PLC在工廠生產控制系統中的維護途徑

1.積極落實生產監管

PLC通過通信網絡接口與顯示終端和電子打印機等外圍設備相連，顯示外圍設備作為人機界面，可以是一種先進的嵌入式微處理器和芯片的新型智能顯示設備，它與PLC外設連接并組合可完全代替傳統電氣控制上的許多自動控制端子上的按鈕、選擇開關、字母無光手指燈、生產過程監控模擬屏和電氣控制柜中大量替換中間驅動繼電器和控制終端驅動排，所有通信操作可充分在各個通信接口上顯示通信操作鍵和管理控制元件的實時自動。PLC不僅能使操作過程更加方便、快捷的對各種生產過程數據進行處理，而且工藝圖標顯示在各種生產過程數據的實時采集和自動處理信息中，同時還可以根據工藝要求圖標實時顯示各種生產工藝參數，以二進制，十進制，十六進制，其中有四位數字字符等多種計算器可實時提供。

例如：電機排氣閥門的閉關位置開與關，電機的排氣開關位置啟動與停止電機開關停止，位置變動顯示排氣開關的正常工作運行狀態等。pid各種生產工藝回路材料顏色濃度控制用戶可通迅快速數據、棒圖等多種綜合數據計算控制方法，實時控制反映磁芯工廠生產過程中的回路顏色濃度變化，操作過程管理人員通過各種生產工藝參數自動控制設定調整接口用戶可實時控制進行各種生產工藝參數自動設定調整，通過使用通迅快速數據打印實時質量查詢查找接口用戶可實時咨詢查找任一生產工藝過程時刻的所有生產過程數據源并進行實時記錄，通過使用通迅數據打印保存接口用戶可實時打印保存所有與其相關的生產工藝時刻生產工序過程質量數據，為今后磁芯工廠生產工藝過程質量管理、各種生產工藝時刻生產過程參數的實時采集統計分析以及管理工作帶來便利。

2.注重日常預防維護

PLC在系統正常運行時需要控制的實驗室的工作溫度也必須要合適，在常規工作溫度下的控制系數必須為：數據使用：0-55℃;數據存儲：-20℃～ 70℃。在正常安裝相關的PLC控制元件系統，應該盡量避免陽光直射輻照，并特別注意的風扇和散熱，PLC控制元件相關系統在正常操作中，要特別注意其有效整體減振、抗沖擊，抗電磁噪聲和抗干擾保護措施。PLC相關控制元件系統及其他相關控制設備不應放置在無高壓保護型玻璃外殼的相關控制柜內，遠離帶高壓源的電源線及相關設備，以避免任何電磁干擾對其進行干擾。PLC控制元件系統及其環境的正常使用必須始終保持清潔，無任何腐蝕性有毒氣體和任何灰塵。也避免任何灰塵和其他污垢直接積累在任何PLC控制元件。

3.做好生產配料控制

技術人員應基于PLC系統，促進自動配料控制系統的穩定運行，在這一過程中，由于原材料的狀態不同，系統往往采用不同的控制方法。如果原材料的流動性很好，技術人員可以使用減速電機驅動旋轉，減速器配備一個旋轉編碼器，利用旋轉產生的脈沖信號的旋轉編碼器，為電子皮帶提供引導信號的電子在工作狀態。當原料流動性較差時，系統采用圓盤秤控制工作。在此操作過程中，系統通常控制磁盤，它的具體操作是通過PLC控制下料的流動，避開停止功能，確保系統可以在任何時候進行停料換倉，從而生產過程中的實際需求。

結束語：總而言之，在磁芯工廠生產控制系統之中應用PLC時，必須不斷加強對于過程控制管理系統的不斷完善優化結構創新設計，并且高度注重安全風險預防性和日常的運行維護性和安全管理，其根本性的發展戰略目標不僅是進一步優化與提升工廠應用PLC工業過程運動控制系統管理軟件系統的實際應用管理性能，而且必須始終保證其日常工作運行的安全、穩定。

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