PLC系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化分析

【摘 要】PLC控制系統(tǒng)軟件的優(yōu)良程度對冶金矯直設(shè)備具有直接影響?，F(xiàn)代化大型冶金企業(yè)中，自動化控制水平較高，工藝對操作人員要求及依賴性較高，導(dǎo)致控制系統(tǒng)軟件硬件具有較高容錯性及穩(wěn)定性。PLC控制系統(tǒng)在結(jié)合變頻器有利于提升冶金矯直設(shè)備工作效率。本文探討PLC及變頻器相關(guān)概念，對兩者在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用及優(yōu)勢進行論述。

【關(guān)鍵詞】PLC；變頻器；系統(tǒng)

冶金行業(yè)在展開工作中涉及工序相對復(fù)雜，不同項目控制具有獨立系統(tǒng)，控制主體包括高爐、煤氣大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備等，控制對象工藝復(fù)雜，控制需求較多，需要設(shè)計軟硬件控制系統(tǒng)滿足正常及非正常生產(chǎn)需求，且具有靈活性、優(yōu)質(zhì)性。此類控制系統(tǒng)涉及工作人員數(shù)量較多，但技術(shù)水平參差不齊。若技術(shù)人員能對控制對象了解程度不足，都將使設(shè)計的程序存在缺陷。部分程序無法參與到大生產(chǎn)過程。因此，應(yīng)當(dāng)不斷提升控制系統(tǒng)軟件功能，并改善PLC軟件控制水平。

1.PLC及變頻器

1.1PLC

PLC利用可編程儲存器將控制器結(jié)合到內(nèi)部儲存程序，邏輯運算過程中對內(nèi)部程序發(fā)出指令，從而實現(xiàn)計數(shù)及定時效果，用戶需求可在一定程度上得到滿足，數(shù)字工作在輸入及輸出工作中，實現(xiàn)對機械類型的控制，保障生產(chǎn)過程更加規(guī)范，可編程邏輯控制器展開工作中，首先采取輸入方式，其次展開用戶執(zhí)行工作，最后完善輸出功能，自以上三個過程建設(shè)工作周期，在可編輯程序控制器內(nèi)部設(shè)置中央處理器，針對特殊情況重復(fù)掃描。冶金矯直設(shè)備在PLC控制系統(tǒng)中，控制矯直設(shè)備，利用機械工作電路圖展開有效控制。

1.2變頻器

變頻器利用微電子技術(shù)及變頻技術(shù)，控制電力設(shè)備中的交流電源，針對電源頻率進行分別優(yōu)化，在實際工作過程中，變頻器含有驅(qū)動單元及制動單元、整流單元等環(huán)節(jié)，在電壓及電源頻率調(diào)節(jié)過程中，利用IGCT實現(xiàn)控制阻斷。若想實現(xiàn)設(shè)備的節(jié)能功能，需調(diào)節(jié)運行速度，根據(jù)電機實際工作情況，調(diào)整電源及電壓指標。變頻器安全性較高，可保障各個單元展開工作，實現(xiàn)過載保護及過壓保護?？茖W(xué)技術(shù)高速發(fā)展，變頻器技術(shù)不斷改善，應(yīng)用范圍不斷拓展，利用變頻器主路調(diào)節(jié)異步電動機電源頻率及電壓，實現(xiàn)電路異步電動機的有效調(diào)整。第一種調(diào)節(jié)方式為電流型，在工作中將電流源直流電轉(zhuǎn)化為交流電。第二種為電壓型，在工作中將電壓源轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，保障工作的有序開展。

2.PLC及變頻器在冶金矯直設(shè)備中的應(yīng)用

2.1PLC在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用

2.1.1PLC在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢

PLC在冶金矯直設(shè)備應(yīng)用中，所利用控制程序為FI系列，最高輸出點為60.在整體系統(tǒng)中，輸入及輸出點無論如何拓展，輸入點及輸出點的比例為3：2.MCS51作為早期開發(fā)的PLC系統(tǒng)，受到技術(shù)原因阻撓，主頻及內(nèi)存空間占比小，只能采取簡單編程方式設(shè)計程序。科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度較快，計算機技術(shù)不斷優(yōu)化，PLC控制功能進一步提升。PLC在現(xiàn)代社會中，在輸入模塊及輸出模塊，整體配置全部改良，所利用的PLC通信組件，配置相比從前靈活性更高。新型PLC及彩電IC結(jié)構(gòu)差異不大，其中含有兩根線，串聯(lián)時鐘及數(shù)據(jù)線，此類結(jié)構(gòu)在臺架式起重機及吊橋中廣泛應(yīng)用，使控制線環(huán)數(shù)降低，線路運行情況可直觀觀察。型號為OMRON的全新PLC系統(tǒng)，將其在冶金矯直設(shè)備中應(yīng)用，整體控制環(huán)節(jié)利用6根控制線，4根控制電源線，2根控制通訊線。

系統(tǒng)在運行過程中靈活性更高，中心受壓器性能穩(wěn)定性存在缺陷，利用新型PLC系統(tǒng)后，冶金矯直設(shè)備中心受電器穩(wěn)定性明顯改善。全新的PLC系統(tǒng)對冶金矯直設(shè)備具有較大價值。在工作中，設(shè)計線路需改變傳統(tǒng)僵硬線路控制方式，從而展現(xiàn)PLC優(yōu)勢。例如，在設(shè)計電動機正反轉(zhuǎn)電器連鎖線路過程中，采取最優(yōu)線路。若副觸頭及線圈緊密連接，可實現(xiàn)連鎖反應(yīng)，但無法展現(xiàn)PLC控制功能，使冶金矯直設(shè)備性能下降。若將接觸器觸頭作為PLC信號，可實現(xiàn)電氣互聯(lián)，能夠明確故障所在，從而及時檢修及調(diào)整。

2.1.2PLC在冶金矯直設(shè)備的發(fā)展方向

PLC在冶金矯直設(shè)備應(yīng)用中，將利用組態(tài)模塊及變頻器，使冶金矯直設(shè)備性能及控制精度進一步改善，將傳統(tǒng)單機控制模式剔除，實現(xiàn)聯(lián)動控制方式，改善PLC控制功能，在聯(lián)動控制中實現(xiàn)信息共享，港口利用局域網(wǎng)實現(xiàn)遠程控制，對其中設(shè)備運行情況進行監(jiān)督，從而實現(xiàn)自動控制冶金矯直設(shè)備目標?？茖W(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，使PLC技術(shù)不斷調(diào)整及完善，朝向自動化方向發(fā)展，并逐漸建設(shè)智能化系統(tǒng)，在信息技術(shù)及軟件技術(shù)雙重發(fā)展下，使冶金矯直設(shè)備展開工作效率更高。

2.2變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用

2.2.1變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用

變頻技術(shù)處于高速發(fā)展中，矢量控制技術(shù)利于改善變頻技術(shù)水平，使其在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。變頻器在冶金矯直設(shè)備應(yīng)用，在一個變頻器的控制下，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)孔子，旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)電機總?cè)萘坎町惒淮螅趯嶋H工作中，整體結(jié)構(gòu)負載量低，整體變化程度小，電阻箱及接觸器應(yīng)用數(shù)量減少。矢量控制技術(shù)的結(jié)合，變頻器技術(shù)得以進一步優(yōu)化，變頻器在與變頻電機及矢量技術(shù)融合過程中，可實現(xiàn)低頻轉(zhuǎn)矩特性，實現(xiàn)長時間的低速運行，防止出現(xiàn)重載及其他問題，提升工作效率，并控制工作能耗。

2.2.2變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢

引入變頻器利于將PLC控制信號轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)控制目標，利用內(nèi)部程序控制不同電機檔位，從而實現(xiàn)無極調(diào)速，在PLC模擬量控制端子及主零信號中加入變頻器，控制精度進一步提升。變頻器在應(yīng)用過程中可實現(xiàn)有效采集，調(diào)整電機編碼器信號，觀察電機此時的運行速率，根據(jù)實際情況控制輸出信號，閉環(huán)控制防止出現(xiàn)過速運轉(zhuǎn)。減速控制及加速控制、停止運轉(zhuǎn)控制，利于改善動能熱效應(yīng)形式，從而實現(xiàn)快速制動目標。變頻器可利用檢測轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩等方式控制參數(shù)，并監(jiān)測故障的發(fā)生，實現(xiàn)有效報警，維護人員可利用檢測設(shè)備進行監(jiān)督，及時發(fā)出警報。維護人員可利用檢測設(shè)備進行監(jiān)督及報警，維護人員可利用檢測設(shè)備實現(xiàn)故障排查，從而明確故障所在，保障設(shè)備有效運行。

結(jié)束語

我國冶金行業(yè)處于高速發(fā)展中，新型控制技術(shù)的應(yīng)用利于改變企業(yè)自動化程度，從而實現(xiàn)數(shù)字化控制，使企業(yè)發(fā)展進入新的發(fā)展階段，提升生產(chǎn)效率，改變能源利用率。PLC及變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用，可實現(xiàn)組合組態(tài)模塊，優(yōu)化冶金矯直設(shè)備控制精度，并結(jié)合微電子及變頻技術(shù)，實現(xiàn)電動設(shè)備的有效控制。引入變頻器后，PLC連接方向及控制信號的端子實現(xiàn)互聯(lián)，將電機正反轉(zhuǎn)控制目標實現(xiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)逐漸朝向智能化過渡，為冶金矯直設(shè)備的工作穩(wěn)定開展提供幫助。

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作者簡介：

何楊帆（1991.09），男 漢族 安徽巢湖人，本科，助理工程師，從事冶金電氣；畢業(yè)院校：安徽工業(yè)大學(xué)

（作者單位：韶關(guān)鋼鐵）