PLC軋鋼生產(chǎn)線應(yīng)用

安麗莉

【摘 要】當今世界，鋼鐵已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在社會各生產(chǎn)領(lǐng)域，PLC軋鋼生產(chǎn)是目前主要的鋼鐵生產(chǎn)手段，其具備生產(chǎn)效率高、品種全、連續(xù)性強的特點，而且在生產(chǎn)中有助于實現(xiàn)機械化和自動化操作。目前，我國鋼鐵工業(yè)已經(jīng)引進了先進的軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，并在其中引入了可編程控制系統(tǒng)，使其在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中逐漸創(chuàng)新、發(fā)展和應(yīng)用，為鋼鐵行業(yè)發(fā)展做貢獻。本文從可編程控制系統(tǒng)的概念與特點出發(fā)，深入闡述了其在軋鋼生產(chǎn)線中的應(yīng)用情況以及未來展望。

【關(guān)鍵詞】軋鋼生產(chǎn)線；可編程控制器；鋼鐵工業(yè)

軋鋼機械運行的正常與否直接關(guān)系到生產(chǎn)安全與生產(chǎn)指標的實現(xiàn)，因此在生產(chǎn)中采用可編程控制系統(tǒng)至關(guān)重要，是保證軋鋼生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。在工作中，采用可編程控制器來進行軋鋼機械管理至關(guān)重要，對于提高設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量、減少故障率發(fā)生、提高生產(chǎn)效益方面有著重要意義。

1 可編程控制器概述

可編程控制器也就是我們普遍說的PLC，它是以轉(zhuǎn)化工業(yè)生產(chǎn)模式為主設(shè)計的，采用了可編程控制儲存器、計算器，以保證數(shù)據(jù)的科學(xué)、高效運行，并且能夠?qū)崿F(xiàn)順序控制、邏輯運算、定時操作等指令，通過模擬信號和數(shù)字信號相結(jié)合來進行系統(tǒng)管理，這種系統(tǒng)的應(yīng)用克服了傳統(tǒng)手工機電操作的限制，也避免了傳統(tǒng)設(shè)備線路復(fù)雜、可靠性低、功耗高以及靈活性差的缺陷，充分利用了微電子技術(shù)和信息技術(shù)的優(yōu)點，全面實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化、綜合化和現(xiàn)代化需求。

基于當今社會發(fā)展形勢，如何充分利用先進科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)、優(yōu)化生產(chǎn)理念至關(guān)重要，是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，更是減少危險、提高生產(chǎn)利益的核心手段。在當今鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，我們?yōu)榱藢崿F(xiàn)現(xiàn)代化、綜合化的發(fā)展需求，以可編程控制器為主的現(xiàn)代化管理系統(tǒng)得到人們的重視，被廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)線運行管理、監(jiān)控等多個領(lǐng)域，從設(shè)備日常監(jiān)管至年修、大修、廠修都廣泛應(yīng)用，為軋鋼系統(tǒng)的安全發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但是總的來說，這一形勢非常良好，但是其中也存在著一定的不足，其主要表現(xiàn)在缺乏設(shè)備狀態(tài)維修和預(yù)測性檢查，同時在設(shè)備工作狀態(tài)的檢查中也存在著漏洞，尤其是在超前或者事后維修階段，維修制度的改革使得整個維修管理受到限制，因此建立可行的可編程控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵。

2 可編程控制器在軋鋼生產(chǎn)線中的應(yīng)用

2.1 可編程控制器在軋鋼生產(chǎn)線中的應(yīng)用原理

2.1.1 系統(tǒng)組成

在目前我國的軋鋼生產(chǎn)器中的可編程控制系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)組成都是以開放性集散控制系統(tǒng)為主，是通過操作人員、操作站、CPU機架以及通道共同組成的。

在整個管理系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)包含了軟件系統(tǒng)和應(yīng)用軟件兩個不同組成部分，其中系統(tǒng)軟件主要是以中央處理器和位處理器為主的，它包含了微型處理器、存儲器以及語言執(zhí)行器三部分，而應(yīng)用軟件則包含了讀寫存儲器、語言編程器、程序設(shè)計器等。

2.1.2 工作原理

基本工作模式：PLC有運行模式和停止模式。其中運行模式：分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個階段。

停止模式

當處于停止工作模式時，PLC只進行內(nèi)部處理和通信服務(wù)等內(nèi)容。

2.2 在生產(chǎn)線中的應(yīng)用過程

2.2.1 內(nèi)部處理階段

在此階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時器，以及完成一些其它內(nèi)部工作。

2.2.2 通信服務(wù)階段

在此階段，PLC與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當PLC處于停狀態(tài)時，只進行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。

2.2.3 輸入處理階段

輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將所讀取的信息存到輸入映像寄存器中，此時，輸入映像寄存器被刷新。

2.2.4 程序處理階段

按先上后下，先左后右的步序，對梯形圖程序進行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。

2.2.5 輸出刷新階段

程序處理完畢后，將所有輸出映象寄存器中各點的狀態(tài)，轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，再通過輸出端驅(qū)動外部負載。

2.3 PLC在軋鋼生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.3.1 畫面的開發(fā)方法

1）監(jiān)控畫面的開發(fā)方法

實時監(jiān)控系統(tǒng)上機應(yīng)用軟件的開發(fā)建立在組態(tài)軟件的基礎(chǔ)之上，是工業(yè)控制系統(tǒng)軟件開發(fā)的一個方向。當計算機硬件有了飛速發(fā)展之后，各種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)浖岢隽烁叩囊蟆?/p>

2）組態(tài)軟件

wincc軟件是西門子公司的基于PLC硬件，運行在Windows平臺上的一種組態(tài)軟件，該組態(tài)主要是應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境，軟件開發(fā)者在這個環(huán)境中完成界面的設(shè)計，變量的定義等工作，它具有先進完善的圖形生成功能；同時具有數(shù)據(jù)報警，趨勢曲線，過程記錄，安全防范等重要功能，組態(tài)顯示畫面是軟件的是實時運行環(huán)境，用于顯示畫面開發(fā)系統(tǒng)中建立的圖形畫面，并負責軟件與PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實時更新變量的數(shù)值。

2.3.2 監(jiān)控畫面的設(shè)計

1）wincc在軋鋼監(jiān)控系統(tǒng)中的工藝流程

根據(jù)相關(guān)案例分析統(tǒng)計得出，在目前的生產(chǎn)工藝中，wincc在軋鋼生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用包含了六輥可逆冷軋機組、推拉式酸洗線、罩式退火爐、平整機、拉彎矯直和聯(lián)合剪，主要裝備為全液壓壓下、液壓AGC自動控制、機組全數(shù)字直流供電。其具體情況如圖1：

2）應(yīng)用特點

工藝特點：（1）控制周期快；

（2）控制功能多；

（3）控制功能之間存在較強的耦合。

作為過程生產(chǎn)方和維護方來說，性能優(yōu)異的過程監(jiān)測系統(tǒng)是實現(xiàn)優(yōu)化過程控制的重要條件。所以要求基于以太網(wǎng)的監(jiān)測操作系統(tǒng)必須具有下面的基本特點：可靠性；靈活性；開放性；可維護性。

3 結(jié)束語

目前，PLC 在國際市場上已成為最受歡迎的工業(yè)控制暢銷產(chǎn)品，用 PLC 設(shè)計自動控制系統(tǒng)已成為世界潮流，在鋼鐵軋鋼生產(chǎn)中采用這一技術(shù)至關(guān)重要，是鋼鐵工業(yè)未來發(fā)展的核心內(nèi)容。

【參考文獻】

[1]鄧昌奇，熊德琴.基于PLC64的數(shù)控機床控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2009（09）.

[2]鄧昌奇，熊德琴.PLC在數(shù)控機床控制系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)[J].制造業(yè)自動化，2009（11）.

[3]姚玲峰，羅綱.基于PLC的西門子810系統(tǒng)數(shù)控機床故障診斷與排除[J].機床與液壓，2010（02）.

[責任編輯：丁艷]