PLC控制技術在冶金工業(yè)自動化中的應用

鄔劍波

摘要：隨著現(xiàn)代化技術在工業(yè)生產領域的不斷發(fā)展，PLC技術在冶金企業(yè)電氣自動化控制中的應用也變得越來越廣泛。PLC技術的推廣使用不僅在一定程度上促進了我國工業(yè)自動化的進一步發(fā)展，也在很大程度上推動了我國鋼鐵產業(yè)的發(fā)展。本文詳細探究了PLC技術在鋼鐵企業(yè)電氣自動化控制中的應用，希望通過本文的詳細介紹，能夠幫助那些不熟悉PLC技術的人們進一步的了解PLC這一先進的自動控制技術，為各行各業(yè)提供一些技術領域的相關參考。

關鍵詞：PLC;冶金工業(yè);應用

引言

為了縮短我國冶金工業(yè)生產水平和國際領先水平的差距，鋼鐵企業(yè)需要加強科學技術在冶金工業(yè)生產中的應用，提升冶金工業(yè)的自動化，PLC控制技術是應用較為廣泛的一項技術。PLC控制技術可以支持閉環(huán)控制及運動控制，能夠準確處理并傳輸相關數據信息，保障冶金工業(yè)生產的規(guī)范化及自動化.

1、PLC概述

PLC，一般指可編程邏輯控制器，是特地為在工業(yè)條件下使用而研發(fā)的能進行數字運算操作的電子系統(tǒng)。它使用的存儲器是可編程的，能夠在其內部存儲中執(zhí)行運算、控制、定時、計數等相關操作的指示，利用數字或模擬的輸入輸出來操控各個類型的機器設備或生產過程。簡單來說，PLC就像人類的大腦一樣，可以與電腦的CPU相提并論。有了PLC技術，人們就能“自由自在”地操控所要控制的機器，不用再像以前一樣采用繼電器控制———若想實現(xiàn)某個功能就得不停地改換線路，極不方便，且極易出錯，特別是用在大型控制上，既浪費時間，效果又差。PLC主要靠內部的邏輯改變進而控制外部設備，這一過程當然也離不開繼電器作用的發(fā)揮，總得來說，其大大降低了改線幾率，節(jié)約了成本[2]。新產品的誕生基本都是為了方便人們的生活，PLC的產生就源于美國工業(yè)發(fā)展對生產技術的要求，1960年后，美國一公司在對工廠的生產線進行修整時發(fā)覺，要對一些電器的控制系統(tǒng)進行修改是很困難的，其占地面積大、噪聲也不小、維護起來更是不方便，甚至連可靠性都不佳。于是在1969年，誕生了第一臺可編程控制器，隨后立刻就在該公司進行試用，結果效果十分顯著。

2、PLC在鋼鐵電氣自動化控制中的應用分析

2.1、軋制工藝

目前，PLC技術在鋼鐵工業(yè)的不同領域都起著相當重要的作用，如軋制工藝，速度比例調節(jié)、質量維護、煉鐵除塵、安全性能保護等方面。以鋼鐵軋制加工流程中的傳動速度調節(jié)為例，我們可以得出PLC技術在軋制環(huán)節(jié)中的重要應用。主傳動的主要結構包括軋機、活套、控制柜等，在它的工作過程中控制柜發(fā)出對軋機速度調節(jié)的指令，控制調節(jié)器接收到指令后進行速度調節(jié)，通過對速度進行調節(jié)來控制軋機轉速，控制柜再通過對調節(jié)器發(fā)送指令使調節(jié)器改變直流電壓改變硅組的開關調節(jié)角度來改變輸出電壓進而達到調速，來完成對軋機速度控制，并同步對整個工藝中的粗中精軋機分別進行聯(lián)調。通過使用PLC技術，我們只需要將我們的指令以代碼的形式輸入到控制柜中，通過控制柜發(fā)送指令既可以完成對原料鋼坯的軋制環(huán)節(jié)，這不僅大大減少了重復的操作工作節(jié)約了勞動力，也大大提高了生產效率。

2.2、PLC控制通訊體系的應用

結合PLC控制系統(tǒng)運行需求，將其應用在變頻器控制管理結構中，要對基礎功能進行科學化劃分。一方面，基礎主程序要結合實際運行需求進行處理，并且對子程序的運行現(xiàn)狀和后續(xù)發(fā)展要點予以完成調整效果的認定。另一方面，要對PLC通訊總線程序進行電源處理，接通電源后就能保持運作初始化模塊運行水平，在對應相關接口后，就能實現(xiàn)PLC和系統(tǒng)控制器的通訊連接。另外，借助PLC通訊系統(tǒng)對邏輯功能進行處理，完善系統(tǒng)運行狀態(tài)的基礎上，也能對高電壓合閘過程、高電壓合攏等進行統(tǒng)籌分析，提升請求指令應用的合理性。用戶能借助系統(tǒng)對高電壓開關以及變頻器開關等進行控制，確保工頻和變頻運行切換的順暢程度符合指標，從而借助控制過程對線路進行保護，避免跳閘問題[5]。除此之外，利用觸屏接口也能對系統(tǒng)整體運轉電流參數、電壓參數進行分析，有效進行合理性設置，為系統(tǒng)穩(wěn)定運行奠定基礎。若是系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，利用PLC控制聯(lián)合變頻器，就能對故障信息進行集中匯總并上報，以保證相關工作人員能建立實時處理計劃，減少故障問題造成的經濟損失和影響，也為后續(xù)提升整個系統(tǒng)運行效率奠定基礎。

2.3、通風機自動化變頻

通風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理;因此，需要人為輸入機械能來提高氣體的壓力并排送氣體。當代的通風機普遍用于建筑、冶金等工程的通風、排塵和冷卻，也可用于家用及空氣調節(jié)，還有農作五谷的烘干和選送等。通過PLC技術能達到通風機等各設備的自動化，從而有利于大幅度降低工作過程中存在的風險，人們僅需要對數據進行分析，就可以實現(xiàn)對各設備的控制，而某些原本需要操控的工作，如在加熱過程中加入其他溶劑等，現(xiàn)在可直接實現(xiàn)自動化。同時，該技術還可以集中控制和監(jiān)測通風機及其設備，達到多種功能一鍵操作和通風機房的無人值守，促進相關產業(yè)的快速、高效發(fā)展。

2.4、電氣自動化控制

鋼鐵工業(yè)屬于傳統(tǒng)重工業(yè)，雖然對于改善民生發(fā)展經濟具有十分重要的意義，但是諸如鋼鐵、冶金等工業(yè)的生產環(huán)境相對來說比較惡劣，不適合現(xiàn)場工作人員長期的工作，這種工作環(huán)境對現(xiàn)場工作人員的身體健康會造成十分嚴重的影響，據統(tǒng)計，每年有接近一半以上的肺結核和癌癥患者來自鋼鐵等重污染行業(yè)從業(yè)者。由于工作環(huán)境過于糟糕，經常會出現(xiàn)生產線路故障而影響正常的生產。PLC技術的應用使得電氣自動化控制變得更加的科學高效。隨著PLC技術在電氣控制系統(tǒng)中的普遍應用，我們要想更好的掌握PLC技術的應用技能首先要積極學習DSC技術并了解其自身的應用優(yōu)勢，通過強化自身數字化、信息化、科技化的程度，進而為實現(xiàn)工業(yè)生產的快速發(fā)展作出自己的貢獻。在鋼鐵企業(yè)中，由于其自身的生產環(huán)節(jié)往往會受到一定的電磁干擾，因此鋼鐵工業(yè)對自動化技術的要求相比于其他行業(yè)可能會更高。

結束語

綜上所述，PLC控制技術在冶金工業(yè)自動化中具有顯著優(yōu)勢，可以在鋼鐵企業(yè)生產中推廣應用。通過本文的分析可知，PLC控制技術可以應用于鋼鐵企業(yè)的清潔生產、變頻調速、配料系統(tǒng)以及電氣控制等環(huán)節(jié)中，有效提升鋼鐵企業(yè)的生產效率及生產安全性，有助于鋼鐵企業(yè)產品質量的保障，促進冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 李敏.PLC冶金自動化控制系統(tǒng)中的通信技術運用分析[J].世界有色金屬，2018（23）：4-5.

[2] 孟兆鵬.冶金工程中變頻器與PLC通訊探討[J].數字通信世界，2019（01）：269-270.

[3] 鞏睿.PLC控制技術在冶金工業(yè)自動化中的應用[J].世界有色金屬，2018（20）：16+18.

[4] 張亮健.PLC控制技術在鋼鐵工業(yè)中的應用[J].科技風，2018（36）：135.

[5] 梁健峰，周廣宏，于多.PLC控制系統(tǒng)應用中干擾問題的研究[J].集成電路應用，2018，35（12）：27-29.