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

李鵬

（寧夏中色金輝新能源有限公司，寧夏 石嘴山 753000）

一、PLC控制技術(shù)特點(diǎn)

PLC系統(tǒng)主要包括電源系統(tǒng)、輸入輸出接口、中央處理器、存儲(chǔ)器、編程器以及通信接口等部分組成，部分PLC系統(tǒng)還添加了智能輸入輸出接口以及拓展接口模塊，在各行業(yè)的應(yīng)用中具有較強(qiáng)適應(yīng)性和實(shí)用性。對(duì)于PLC控制技術(shù)來(lái)講，可選擇的程序編程語(yǔ)言種類非常多，因此對(duì)于任何條件下的使用均具有較高的適應(yīng)性與靈活性。PLC控制技術(shù)的靈活性特點(diǎn)，決定其在實(shí)際應(yīng)用中拓展的可能性，并對(duì)外界的干擾因素具有非常強(qiáng)的抵抗能力，達(dá)到更高的控制效率，減少生產(chǎn)問(wèn)題的產(chǎn)生。將PLC控制技術(shù)應(yīng)用到冶金工業(yè)中，與計(jì)算機(jī)和應(yīng)用程序結(jié)合，來(lái)達(dá)到對(duì)所有生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程以及生產(chǎn)狀態(tài)的可靠控制，減少安全事故與質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生，從根本上來(lái)提高綜合生產(chǎn)效率。

二、PLC控制技術(shù)的工作原理

（一）輸入采樣階段

輸入采樣階段可以說(shuō)是PLC控制技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)際的冶金工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，PLC會(huì)對(duì)所有輸入數(shù)據(jù)與狀態(tài)進(jìn)行掃描，然后會(huì)把讀入狀態(tài)與數(shù)據(jù)保存到固定的區(qū)域中，當(dāng)完成輸入采用環(huán)節(jié)的工作后，該技術(shù)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到執(zhí)行環(huán)節(jié)，但是，在該區(qū)域會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新，主要是為了保障數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性。需要注意的是，在進(jìn)行后續(xù)階段的工作時(shí)，該數(shù)據(jù)與狀態(tài)是不會(huì)發(fā)生變化的，并且兩者之間的運(yùn)作還會(huì)出現(xiàn)一些差距，但這一差距需要在控制階段才能穩(wěn)定下，隨后便不會(huì)再發(fā)生變化。

（二）程序執(zhí)行階段

在進(jìn)入到此環(huán)節(jié)工作時(shí)，PLC就會(huì)自動(dòng)對(duì)相關(guān)的用戶程序進(jìn)行全面掃描，這主要是為了保證所有程序都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。在掃描時(shí)，其會(huì)按照固定的線路與順序來(lái)展開(kāi)，而該路線是由用戶程序的各個(gè)觸電構(gòu)成的，然后按照先左后右的順利來(lái)展開(kāi)，從而得出正確的運(yùn)算結(jié)果。需要注意的是，該階段所得到的運(yùn)算結(jié)果還需要與采樣階段的儲(chǔ)存狀態(tài)與數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)兩者呈相同狀態(tài)時(shí)其才能展開(kāi)后續(xù)的工作。

（三）輸出刷新階段

輸出刷新是在完成前兩個(gè)階段的工作之后才展開(kāi)的，即前兩個(gè)階段印象區(qū)里的數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存狀態(tài)，在該階段需要進(jìn)行刷新。其次，當(dāng)輸出的控制電路驅(qū)動(dòng)進(jìn)入到外圍設(shè)備并完成具體運(yùn)作等各項(xiàng)環(huán)節(jié)之后，其才能說(shuō)是完成整個(gè)PLC控制技術(shù)運(yùn)作。

三、PLC在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

在冶金工業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，PLC控制技術(shù)充分的展現(xiàn)出其作用與優(yōu)勢(shì)并可以促進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)?？梢哉f(shuō)PLC控制技術(shù)充分的迎合了冶金工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的要求，因此也得到了冶金工業(yè)領(lǐng)域的重點(diǎn)關(guān)注。

（一）操作簡(jiǎn)單

與原有的自動(dòng)化控制技術(shù)相比PLC控制技術(shù)有著更加明顯的優(yōu)勢(shì)，在具體的操作中其操作流程更加簡(jiǎn)便，只要操作人員掌握簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)技術(shù)就可以對(duì)其進(jìn)行操作。PLC控制技術(shù)可以充分的利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理與傳輸，并降低了人員的使用數(shù)量。同時(shí)，PLC控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)間有著緊密的聯(lián)系，因此PLC控制技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，并依托計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)所收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更加細(xì)致的整理與分析，可以降低因人工操作所引起的偏差。所以將PLC技術(shù)運(yùn)用到冶金工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，有效的提升生產(chǎn)效率。

（二）實(shí)現(xiàn)精確化生產(chǎn)

PLC控制技術(shù)主要依托計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行工作，因此在使用的過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格的設(shè)定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，統(tǒng)一生產(chǎn)與管理。在這樣的情況下就可以有效的保證冶金工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。可以非常清晰的發(fā)現(xiàn)原有的冶金工業(yè)生產(chǎn)需要大量的工作人員，大多數(shù)操作過(guò)程都需要利用人工方式來(lái)完成，但是，在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題也相對(duì)較多，容易出現(xiàn)偏差，給冶金產(chǎn)品的質(zhì)量帶來(lái)不利的影響。但是，在使用PLC控制技術(shù)后可以充分的體現(xiàn)出其精準(zhǔn)性，并可以避免誤差的產(chǎn)生，從而提升冶金工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，進(jìn)一步推動(dòng)冶金工業(yè)企業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展，幫助冶金工業(yè)企業(yè)提升在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的實(shí)力。

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

（一）順序控制

對(duì)PLC系統(tǒng)而言，除了能夠單獨(dú)控制工藝流程外，還可以通過(guò)結(jié)合通信模板與信息模板的方式，來(lái)更加便捷的控制與協(xié)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程。所以，在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用PLC技術(shù)的時(shí)候，一定要加強(qiáng)重視，使PLC技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要涉及的配件有傳感器、遠(yuǎn)程站以及主站層。在主站層與遠(yuǎn)城站中是通過(guò)連接通信總線，而遠(yuǎn)城站與傳感器是連接二次電纜，實(shí)際在進(jìn)行操作的時(shí)候，工作人員就可以通過(guò)通信模塊控制電氣設(shè)備。

（二）電動(dòng)機(jī)控制

在PLC控制技術(shù)中指令系統(tǒng)可以與電動(dòng)機(jī)變頻器結(jié)合起來(lái)使用，這樣就可以更加方便的控制電動(dòng)機(jī)。就PWM與PLC變頻器中，適當(dāng)?shù)奶砑与妷浩交娐?，通過(guò)一系列的操作之后，就可以利用T數(shù)值控制PWM指令。在輸出PWM指令的時(shí)候，脈沖周期的大小會(huì)直接影響到電壓波紋的輸出，這就要求操作人員必須要加強(qiáng)關(guān)注。

（三）集中控制

實(shí)際在應(yīng)用PLC控制技術(shù)的時(shí)候，需要在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用，還可以應(yīng)用到系統(tǒng)集中系統(tǒng)中，這樣就能夠全面監(jiān)管整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。通過(guò)研究控制系統(tǒng)就可以發(fā)現(xiàn)，控制系統(tǒng)就是根據(jù)檢測(cè)的邏輯錯(cuò)誤進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于機(jī)床設(shè)備來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候需要花費(fèi)很多的時(shí)間，這樣才方便開(kāi)展工步檢測(cè)的工序。

（四）模擬量控制

根據(jù)控制對(duì)象的特點(diǎn)就可以得知，利用PLC控制技術(shù)將不同的功能模板結(jié)合起來(lái)，就可以使控制系統(tǒng)更加完善，從而對(duì)目標(biāo)靈活的進(jìn)行控制。在PLC技術(shù)主要涉及到的配件包括：位置控制、I/O模塊還有通訊模塊等，只有有效控制模量，才能從根本上保證各模塊的作用充分發(fā)揮出來(lái)時(shí)，從而使冶金工業(yè)自動(dòng)化水平得到提高。

五、PLC控制技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)以及其他行業(yè)中的應(yīng)用，會(huì)逐漸向多樣性方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)一個(gè)PLC系統(tǒng)靈活選擇多種編程語(yǔ)言。并且，PLC控制技術(shù)必定會(huì)對(duì)基礎(chǔ)功能進(jìn)行完善，提高運(yùn)算速度，以更大的存儲(chǔ)容量作為基礎(chǔ)，提高系統(tǒng)運(yùn)算能力，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝以及系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行可靠控制。另外，基于技術(shù)水平的不斷提高，在持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，PLC硬件成本也會(huì)持續(xù)降低，但是為滿足不同行業(yè)應(yīng)用需求，軟件以及集成系統(tǒng)成本則會(huì)相應(yīng)提高，還需要引進(jìn)更多冗余備用技術(shù)、CPU結(jié)構(gòu)以及自診斷技術(shù)等，為系統(tǒng)可靠運(yùn)行提供保障。

六、結(jié)語(yǔ)：

從以上內(nèi)容中可以了解，為了進(jìn)一步促進(jìn)冶金工業(yè)的發(fā)展，為冶金工業(yè)提供更加強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力，應(yīng)充分的利用PLC控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并將其大量的推廣到冶金工業(yè)企業(yè)中，實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，進(jìn)一步加快冶金工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。