PLC在鋼鐵企業(yè)原料場(chǎng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

黃現(xiàn)國(guó)

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與推進(jìn)，原料是當(dāng)前鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中十分重要的內(nèi)容，同時(shí)原料質(zhì)量越來(lái)越受到社會(huì)與人們的重視。但是，在鋼鐵企業(yè)原料控制系統(tǒng)鐘會(huì)發(fā)出各種故障，嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度與效益。PLC是當(dāng)前應(yīng)用十分廣泛的一項(xiàng)控制技術(shù)，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地找出原料場(chǎng)控制系統(tǒng)中的各種問題，并采用合理手段保證原料場(chǎng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行?；诖?，文章從多個(gè)角度就PLC在鋼鐵企業(yè)原料場(chǎng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析。

關(guān)鍵詞：PLC 鋼鐵企業(yè);原料場(chǎng)控制系統(tǒng);應(yīng)用;分析

引言：當(dāng)前我國(guó)原料場(chǎng)控制系統(tǒng)運(yùn)行方面還仍然存在著許多問題，例如故障原因不清楚，維修不及時(shí)等。PLC在原料場(chǎng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以通過數(shù)字式或者模擬式的輸入和輸入，控制機(jī)械設(shè)備極其生產(chǎn)過程，對(duì)于保證原料場(chǎng)控制系統(tǒng)運(yùn)行中的安全性以及穩(wěn)定性具有重要意義。

一、PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)是遵循一種周期性掃描工作方式的技術(shù)手段，它本質(zhì)上屬于一種控制系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)按照一定的程序指令進(jìn)行，在系統(tǒng)中采集與處理數(shù)據(jù)，執(zhí)行完一個(gè)路程進(jìn)行下一個(gè)流程，做到最后在返回第一個(gè)流程進(jìn)行新一輪的工作，周而復(fù)始。在該系統(tǒng)中所具備的CPU是獨(dú)立的，也就是說(shuō)控制系統(tǒng)有著自己獨(dú)立的CPU，而且還有相關(guān)的功能面板和接觸口。PLC的圖形結(jié)構(gòu)與繼電器控制的線路圖很相似，二者的信號(hào)輸出與信號(hào)輸入都是相似的，都是通過這些配置可以對(duì)開關(guān)量、模擬量等數(shù)據(jù)進(jìn)行采取、處理、分析、整合以及對(duì)比。但是二者也存在著本質(zhì)上的區(qū)別，繼電器本身就受到控制線路的控制，屬于共同運(yùn)行的工作方式。PLC是通過控制其內(nèi)部的各個(gè)部件，具有較強(qiáng)的編程能力，PLC技術(shù)中還需要綜合分析梯形圖程序，它屬于是周而復(fù)始的掃描工作，是屬于串行的工作方式。不僅可以控制一些復(fù)雜的邏輯程序，還突破了傳統(tǒng)接線方式的弊端，在很大程度上節(jié)約了加工成本與資源【1】。

二、分析確定原料場(chǎng)的電氣控制系統(tǒng)

對(duì)于控制邏輯這個(gè)方面來(lái)說(shuō)，PLC是采取儲(chǔ)存器邏輯，電氣控制系統(tǒng)是典型的人機(jī)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)工作原理，在完成機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)信號(hào)和控制指令的接收工作之后，在進(jìn)行參數(shù)提取和分析。工作的程序與控制的邏輯是相關(guān)聯(lián)的，只要改變控制的邏輯，那么程序也就隨之改變了。也就是說(shuō)控制模塊完成機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)信號(hào)和接收工作的前提，電氣控制系統(tǒng)的控制邏輯主要是通過依靠觸電來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)型的控制，它根據(jù)控制指令，利用專家知識(shí)，完成從故障特征到故障原因識(shí)別工作。觸電的工作時(shí)間非常短，在幾十毫秒數(shù)量間，PLC是沒有觸點(diǎn)的，它是由程序指令進(jìn)行控制，速度非常快。

控制模塊的功能越完善電氣控制系統(tǒng)的智能化程度就越高，電氣控制系統(tǒng)控制邏輯是通過時(shí)間進(jìn)行控制的，容易受到外界因素的干擾，而且不夠準(zhǔn)確，范圍也比較小。所以，輸出模塊通過聲光報(bào)警裝置和人機(jī)界面，然后處理模塊自動(dòng)實(shí)現(xiàn)特征參數(shù)的采集與分析，給出故障部位和預(yù)報(bào)以及處理措施。PLC是利用半導(dǎo)體做成定時(shí)器，這樣的方式不會(huì)受到外界因素的干擾，提供排除障礙的技術(shù)路線與分析，而且請(qǐng)準(zhǔn)度非常高，根據(jù)系統(tǒng)中的信息流向和功能劃分結(jié)果，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能化的電氣控制系統(tǒng)，并且在實(shí)際生活與生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用【2】。

三、PLC在鋼鐵企業(yè)原料場(chǎng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

首先，開關(guān)量信號(hào)識(shí)別。對(duì)于原料場(chǎng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際使用的時(shí)候，要完成診斷過程所利用的主要就是輸入模塊。開關(guān)量識(shí)別是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)與前提，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，結(jié)構(gòu)開裂是經(jīng)常會(huì)發(fā)生的，主要原因就是因?yàn)樵O(shè)備頻繁使用，超過了自身承受的負(fù)荷，導(dǎo)致機(jī)械振動(dòng)沖擊所引起的機(jī)械疲勞。如果采用PLC技術(shù)控制，機(jī)電設(shè)備所對(duì)應(yīng)開關(guān)量也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，實(shí)現(xiàn)與輸入端之間的有效銜接。但是在原料場(chǎng)控制系統(tǒng)運(yùn)行中，出現(xiàn)電氣過載故障時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致控制系統(tǒng)的電機(jī)運(yùn)行的電流要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出限定的電流，發(fā)生這種故障的主要原因是由于頻繁開關(guān)。PLC具有良好感知開關(guān)信號(hào)，靈敏度較高。出現(xiàn)開關(guān)量故障就是由于電機(jī)的外部件電源的電壓過大，電壓過大會(huì)阻斷原料場(chǎng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，還就會(huì)造成電氣設(shè)備的損毀。所以，在實(shí)際診斷過程中，進(jìn)行實(shí)時(shí)在線診斷，考慮梯形編程，保證輸入狀態(tài)值與實(shí)際狀態(tài)值一致，對(duì)設(shè)備以及系統(tǒng)故障情況進(jìn)行精準(zhǔn)定位。如果兩個(gè)數(shù)值相等，則工作狀態(tài)就是正常，否則就是出現(xiàn)故障了，出現(xiàn)故障必須在控制系統(tǒng)過程中融合故障診斷，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的監(jiān)督與保護(hù)，防止故障進(jìn)一步加大，導(dǎo)致電網(wǎng)與電壓降低，對(duì)人們的正常生活帶來(lái)一定的影響【3】。

其次，模擬量信號(hào)故障。在原料場(chǎng)控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，機(jī)電設(shè)備的元器件或者電機(jī)組織等各種機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行的過程中超過了其限定的電流，就很容易造成模擬量信號(hào)故障。PLC在診斷以及識(shí)別模擬量信號(hào)方面。其主要是為模擬量輸入與輸出。在實(shí)際工作中，電流過大就會(huì)導(dǎo)致電路元器件一直處在過量的電流狀態(tài)下。模擬信號(hào)可以利用輸出設(shè)備達(dá)到系統(tǒng)的相關(guān)要求，之后在于輸入模擬信號(hào)相結(jié)合，利用PLC技術(shù)對(duì)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，對(duì)整個(gè)過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和檢測(cè)，將系統(tǒng)極限當(dāng)做參考，利用分析模擬量而研究實(shí)際值。分析過程中，如果實(shí)際值與極限值相似或者接近，就說(shuō)明系統(tǒng)是正常運(yùn)行，如果實(shí)際值與極限值存在較大差異，就說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。所以，必須以實(shí)際情況為依據(jù)，通過相應(yīng)的邏輯關(guān)系，有效控制機(jī)電設(shè)備的障礙，防止電路元器件的設(shè)備負(fù)載過大，最終造成整個(gè)控制系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至?xí)l(fā)二次危險(xiǎn)【4】。

最后，中斷方式故障。在PLC中所利用中斷方式主要體現(xiàn)在間隔定時(shí)器、高速計(jì)算器和輸出中斷幾方面。輸出中斷是原料場(chǎng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中比較常發(fā)生的現(xiàn)象，會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成很大的損害，一旦機(jī)電設(shè)備發(fā)生輸出中斷的問題，就會(huì)提高設(shè)備燒毀的幾率。所以，以故障影響系統(tǒng)和設(shè)備程度作為根本要求，對(duì)中斷方式進(jìn)行合理選擇，防止出現(xiàn)突發(fā)性故障。

結(jié)束語(yǔ)：近幾年來(lái)，我國(guó)鋼鐵企業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也呈現(xiàn)出迅速發(fā)展的趨勢(shì)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷突破傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，同時(shí)也對(duì)原料場(chǎng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性提出更高要求。文章就PLC在鋼鐵企業(yè)原料場(chǎng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)相關(guān)人員提供參考。

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