自動化控制在球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用

摘 要：目前，隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，在球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域已經(jīng)基本實現(xiàn)自動化控制。自動化控制具有很強的安全性和可靠性，能夠?qū)ιa(chǎn)全過程進行實時監(jiān)控和管理，降低了故障發(fā)生的概率，節(jié)約了資源成本，提高了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營水平，實現(xiàn)了球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動化控制；球團生產(chǎn)；操作；監(jiān)控

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.041

球團生產(chǎn)是一個將精礦制成能夠滿足高爐冶煉要求原料的加工過程，其工序復(fù)雜，操作要求嚴(yán)格，需要專門的設(shè)備進行聯(lián)鎖控制。在球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域應(yīng)用自動化控制，能大大提升從原料入口到成品輸出全過程的球團生產(chǎn)管理效率。

1 球團生產(chǎn)制造自動化控制的功能實現(xiàn)

球團自動化控制一般可以采用電氣、儀表、計算機等結(jié)合在一起的控制辦法，由基礎(chǔ)設(shè)備控制、過程監(jiān)控控制、生產(chǎn)管理控制三級網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)形成，利用以太通訊技術(shù)，對設(shè)備進行連鎖控制和數(shù)據(jù)調(diào)控，完成對球團整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的集中監(jiān)督，提升設(shè)備運行的安全性，提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

1.1 基礎(chǔ)設(shè)備控制

基礎(chǔ)設(shè)備控制是對整個系統(tǒng)的設(shè)備運行狀況、傳感器數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測并上傳可靠數(shù)據(jù)，然后接受控制級所發(fā)出的指令對執(zhí)行端進行控制。基礎(chǔ)設(shè)備控制一般由各種傳感器、執(zhí)行器和變送器構(gòu)成，球團生產(chǎn)自動控制的設(shè)備控制級一般設(shè)有多個控制站，每個控制站下都設(shè)有對個遠(yuǎn)程分布式從站，并安裝有接口，實現(xiàn)與總設(shè)備控制級的連通。

1.2 過程監(jiān)控控制

過程監(jiān)控控制主要是建立在以太網(wǎng)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)控制區(qū)域大容量的數(shù)據(jù)交互。要保證通訊線路的質(zhì)量，一般采用光纜以及先進的以太網(wǎng)交換機。通過利用驅(qū)動程序，將通訊程序和組態(tài)軟件聯(lián)系起來，實現(xiàn)主控室對現(xiàn)場設(shè)備以及儀表的動態(tài)監(jiān)控。球壇生產(chǎn)自動化控制一般設(shè)有3個以上的操作站，并且在主控室設(shè)有工程師站以及操作員站，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控控制，為生產(chǎn)管理系統(tǒng)提高必要數(shù)據(jù)。過程監(jiān)控通過使用PLC控制軟件和監(jiān)控組態(tài)軟件，采用先進的程序編制和文檔處理軟件，組成球團生產(chǎn)自動化控制程序，實現(xiàn)邏輯控制、聯(lián)鎖控制以及信號傳輸、報警和數(shù)據(jù)采集等功能。過程監(jiān)控控制具有數(shù)據(jù)采集和處理，生產(chǎn)設(shè)備運行狀態(tài)顯示，物位溫度參數(shù)顯示，報警和事件列表，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的模擬，生產(chǎn)數(shù)據(jù)畫面的打印以及過程變量數(shù)據(jù)的記錄打印等畫面監(jiān)控功能，操作員可以對各種設(shè)定值以及運行設(shè)備進行實時監(jiān)控并實現(xiàn)集中聯(lián)鎖以及遠(yuǎn)程控制。

1.3 生產(chǎn)管理控制

生產(chǎn)管理控制可以根據(jù)過程監(jiān)控控制所提供的實時數(shù)據(jù)，進行生產(chǎn)作業(yè)的計劃調(diào)度和資源優(yōu)化配置等工作。生產(chǎn)管理控制具體來講包括以下幾方面功能：一是生產(chǎn)調(diào)度管理，為了保證生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，同時更加設(shè)備和有關(guān)指標(biāo)監(jiān)控情況及時對現(xiàn)場生產(chǎn)進行計劃和調(diào)度；二是計劃統(tǒng)計管理，進行月份、年度生產(chǎn)組織和經(jīng)營狀況進行統(tǒng)計和分析管理；三是生產(chǎn)質(zhì)量管理，對質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)進行分析和控制，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施處理，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低風(fēng)險，增進企業(yè)效益。另外，生產(chǎn)管理人員可以通過訪問管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，對記錄進行修改操作，并將有關(guān)調(diào)度、計劃以及庫存等信息錄入數(shù)據(jù)庫，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況以及管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫作出有關(guān)生產(chǎn)計劃、調(diào)度和管理的優(yōu)化方案，提升球團企業(yè)生產(chǎn)管理的效率。

2 球團生產(chǎn)制造自動化控制的硬件配置

2.1 網(wǎng)絡(luò)

一般采用雙環(huán)工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，使用光纖交換機，對所有節(jié)點設(shè)備進行連接，實現(xiàn)整個自動化控制網(wǎng)絡(luò)的貫通。

2.2 操作站

設(shè)置服務(wù)器-客戶機結(jié)構(gòu)，在集中控制室內(nèi)設(shè)置操作站，操作站可以同時監(jiān)控和操作不同的畫面。

2.3 工程師站

工程師站采用雙網(wǎng)卡，工業(yè)以太網(wǎng)卡同基礎(chǔ)設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)連接，普通網(wǎng)卡同過程監(jiān)控控制網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送以及生產(chǎn)調(diào)度、優(yōu)化、管理。

2.4 控制站

控制站必須采用先進的控制技術(shù)系統(tǒng)，要能滿足自動化控制的要求。

2.5 電源裝置

各操作站和控制站應(yīng)該采用先進的智能電源裝置，保證控制系統(tǒng)電源的可靠性和安全性。

2.6 PC服務(wù)器

PC服務(wù)器是數(shù)據(jù)、指令發(fā)送和接收的主要設(shè)備，需要采用硬件級冗余技術(shù)的容錯服務(wù)器， 以保證系統(tǒng)的運行安全和故障情況下的無擾切換。

3 球團生產(chǎn)制造自動化控制的主要方式

自動化控制系統(tǒng)的集中控制點在總控制室內(nèi)，操作站主要擔(dān)任監(jiān)控功能，控制室內(nèi)的操作人員可以利用操作站的工控機完成對生產(chǎn)制造的全程監(jiān)控。目前，有關(guān)球團生產(chǎn)制造自動化控制的方式主要有兩種：一是機旁操作方式，也稱為手動操作控制，在操作箱上安裝控制按鈕來對參與連鎖的所以設(shè)備進行啟動和停止控制；二是集中聯(lián)鎖方式，也稱為自動操作控制。通過操作站的人機交互界面對各生產(chǎn)控制系統(tǒng)進行全方位的控制。

總之，采用自動化控制系統(tǒng)能完成對球團生產(chǎn)全過程的有效控制，提高了球團生產(chǎn)的安全性和可靠性，自動化系統(tǒng)的自我診斷功能使得對球團生產(chǎn)的控制管理更加方便，再加上人性化的界面設(shè)計，使得操作性能大大提升，有助于及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)故障，提高球團生產(chǎn)制造的質(zhì)量和效率。

參考文獻：

[1]吳琳.馬鋼150萬t球團鏈蓖機回轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)[J].安徽冶金，2009（01）.

[2]王兆遠(yuǎn)，亓鵬飛，陳勇，牛傳峰.施耐德Quantum PLC在榮鋼鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯球團自控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（08）.