探討中厚板軋機電控系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用

王極

摘 要 隨著冶金生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是中厚板軋機的大量應(yīng)用，軋機電控系統(tǒng)的進步在其中起到了至關(guān)重要的作用，而在電控系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)是保證生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑之一。文章對應(yīng)用PLC技術(shù)的重要性進行了簡要闡述，分析了其目前主要的應(yīng)用模式，并結(jié)合實際案例進一步說明了具體的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞 中厚板軋機 電控系統(tǒng) PLC技術(shù) 自動化

中圖分類號：TG33;TN6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）06-0008-02

計算機信息技術(shù)的應(yīng)用為鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)提供了巨大的支撐作用，在冶金生產(chǎn)流程中合理應(yīng)用信息處理技術(shù)，可以起到提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)安全、提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用。其中又以PLC技術(shù)（可編程邏輯控制系統(tǒng)）的應(yīng)用最為廣泛，其不僅具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，而且還具有編程直觀、功能全面、適用范圍廣、接口豐富等實際應(yīng)用方面的優(yōu)勢，其在冶金軋鋼設(shè)備電控系統(tǒng)中合理應(yīng)用是促進冶金行業(yè)長期發(fā)展的重要保障。

1 應(yīng)用PLC技術(shù)的重要性

冶金工業(yè)是國家工業(yè)體系的基礎(chǔ)，在國家的發(fā)展過程中有著十分重要的戰(zhàn)略性作用，我國作為工業(yè)大國，尤其是在產(chǎn)業(yè)升級的大背景下，提高冶金工業(yè)整體水平，對于我國的發(fā)展有著十分重要的作用。結(jié)合當前冶金行業(yè)的現(xiàn)狀以及未來規(guī)劃進行分析，可以看出冶金行業(yè)在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)能和質(zhì)量受到多種因素的影響，其中又以設(shè)備的影響最為明顯，冶金設(shè)備在很大程度上會限制工藝的設(shè)計以及物料的加工。軋機是冶金工業(yè)中最為常見的加工設(shè)備之一，通過與傳動、制動、安全等設(shè)備的協(xié)同操作，完成軋鋼過程中最為關(guān)鍵的工作，軋機設(shè)備的應(yīng)力承載力十分復(fù)雜，一旦設(shè)計或者使用過程不合理，就會導(dǎo)致中厚板產(chǎn)生質(zhì)量問題（變形、開裂、厚度不均等情況）。軋機在工作過程中需要處理多方面的工作，調(diào)整的參數(shù)十分多，且各個參數(shù)之間還存在一定耦合左右，其中構(gòu)件受力狀況、應(yīng)力范圍都是其中的重點內(nèi)容。通過應(yīng)用PLC技術(shù)可以建立一套完善的可編程的邏輯控制系統(tǒng)，進而達到降低設(shè)備體積、系統(tǒng)控制自動化，降低故障率的目的。[1]

2 PLC技術(shù)在中厚板軋機電控系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)的應(yīng)用包括以下幾個方面：

2.1 PLC技術(shù)的確定

PLC技術(shù)在實際的應(yīng)用中可以系統(tǒng)性地分為以下幾個部分：基本單元、擴散單元。其中擴散單元又包括擴散和特殊功能等模塊。在確定PLC技術(shù)應(yīng)用時，需要綜合考慮控制系統(tǒng)的在生產(chǎn)流程的循環(huán)性要求。這里以特殊功能模塊來分析，其在功能層面具有輸入模擬量、高速處理信息等功能，實現(xiàn)依靠編程器電控系統(tǒng)的控制，需要對PLC程序進行編程，以一個現(xiàn)有技術(shù)為例，其輸入60點，內(nèi)存

值4K。

2.2 PLC技術(shù)結(jié)構(gòu)框架

電控系統(tǒng)中PLC技術(shù)的輸入點為60，輸出信號為50，將各類傳感器與PLC控制器電連接，將傳感器開關(guān)作為輸入端，PLC控制器采集傳感信息，并對其進行分析，然后經(jīng)過設(shè)計好的時間、工藝順序等計算邏輯進行調(diào)整，向設(shè)備發(fā)送動作命令，實現(xiàn)對設(shè)備的精準控制。

2.3 邏輯軟件設(shè)計

通過應(yīng)用PLC技術(shù)還可以起到保障生產(chǎn)效率的目的，通過PLC控制器控制變頻電控系統(tǒng)，可以滿足生產(chǎn)過程對于加速、減速、保護等諸多速度方面的需求。具體操作流程如下：首先，用兩臺并聯(lián)的直流調(diào)速裝置供電;然后，操作臺控制速度，并將信號輸送至輥道的CPU內(nèi)，CPU根據(jù)實際情況調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速。運用DP網(wǎng)絡(luò)控制勵磁系統(tǒng)裝置，當其處在基本速度范圍之內(nèi)時，通過設(shè)置額定電流的方式，以基本速度的實際數(shù)值，進行弱磁調(diào)節(jié)。

2.4 系統(tǒng)監(jiān)控和操作

在電控系統(tǒng)中監(jiān)控的作用十分重要，操作人員通過監(jiān)控界面可以了解到系統(tǒng)運行的實際情況，并對相關(guān)的運行參數(shù)進行記錄和儲存，這樣不僅可以實現(xiàn)對系統(tǒng)運行的檢測，各類信息的儲存也為后期的故障處理提供的數(shù)據(jù)支撐。操作人員在主界面不僅可以了解到當先的生產(chǎn)狀態(tài)，還能對生產(chǎn)參數(shù)進行調(diào)整，結(jié)合鋼材的特性、產(chǎn)品參數(shù)以及軋制工作的各項數(shù)據(jù)，及時的調(diào)整速差等設(shè)備參數(shù)，降低了操作人員的勞動強度，提高了工作效率。

3 PLC技術(shù)的應(yīng)用案例

結(jié)合實際應(yīng)用案例，對PLC技術(shù)的應(yīng)用效果進行進一步分析。PLC技術(shù)在中厚板軋機電控系統(tǒng)中的中應(yīng)用，可以實現(xiàn)對咬鋼速度、垂直和軋制道次數(shù)、水平輥道等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，此外，還能在系統(tǒng)運行過程中起到自動投用和消除速差的作用。

3.1核心控制功能

在冶鋼企業(yè)生產(chǎn)5-7mm規(guī)格的鋼板的實際應(yīng)用中，對中厚板軋機電控加入了PLC技術(shù)，使其核心控制功能具有了以下控制能力：

首先，5-7mm規(guī)格鋼板的生產(chǎn)流程中對于道次數(shù)有著相對特殊的要求，通過應(yīng)用PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控軋機的狀態(tài)的功能，能實現(xiàn)過程控制。具體是在三個道次上進行了監(jiān)控分別為：坯料運輸前、坯料到軋機前、產(chǎn)品運輸?shù)娇者^架。通過監(jiān)控在很大程度上降低了故障的發(fā)生概率，保證了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

其次，通過PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)還可以結(jié)合扎件的實際加工情況，控制軋鋼的溫度，進而控制坯料運輸?shù)杰垯C前這一道次。在溫度降低時，系統(tǒng)需要對生產(chǎn)流程中的待溫程序進行控制，通過PLC技術(shù)可以根據(jù)加工件的長度設(shè)置合理的待溫區(qū)域。此外在軋制過程中，還能利用伺服系統(tǒng)控制道次的軋件長度，根據(jù)軋道的位置調(diào)整其運行速度。

最后，中厚板軋制的主要參數(shù)包括：輥縫、道次、速度以及彎道力度等，在確保這些參數(shù)合理的前提下，才能實現(xiàn)冶金生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。在這其中，速度對于軋制道次的影響最為明顯，利用伺服系統(tǒng)對咬鋼速度、加速時間、軋制時間等進行控制，設(shè)置合理的參數(shù)，進行軋制，就能實現(xiàn)對軋制道次的科學控制。

3.2 其他方面的功能

PLC技術(shù)的應(yīng)用還能對中厚板軋機實現(xiàn)其他的功能，主要包括以下幾個方面：第一，咬剛速度的限制。由于操作人員的操作習慣、經(jīng)驗等都存在一定的差異，因此在實際的生產(chǎn)過程中，中厚板的板型也會出現(xiàn)一定的區(qū)別。此外及時在生產(chǎn)同一個鋼種時，其控制過程在細節(jié)層面上也存在諸多區(qū)別，此時就需要操作人員根據(jù)產(chǎn)品特性以及生產(chǎn)的實際情況進行調(diào)整，而通過應(yīng)用PLC技術(shù)，不僅可以減少系統(tǒng)誤差，還可以降低操作人員的勞動強度，提生產(chǎn)效率;[2]第二，應(yīng)用PLC技術(shù)還具有自由投用和切除速差的功能，利用這兩個功能，可以保證控制系統(tǒng)安全，平衡生產(chǎn)負荷、優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)和工藝，進而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，在中厚板軋機電控系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)的優(yōu)勢不言而喻，筆者結(jié)合切身實踐，對PLC技術(shù)的確定、PLC技術(shù)結(jié)構(gòu)框架、邏輯軟件設(shè)計以及系統(tǒng)監(jiān)控和操作等方面的應(yīng)用進行了介紹和分析，通過PLC技術(shù)能夠有效地控制咬剛速度、切除速差，進而提高企業(yè)產(chǎn)品競爭力。

參看文獻：

[1] 王偉哲.PLC在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用[J].科技風，2020（06）：118.

[2] 王海瑞.中厚板軋機電控系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2019（07）：102.