PLC軋鋼生產線應用

安麗莉

【摘 要】當今世界，鋼鐵已經被廣泛的應用在社會各生產領域，PLC軋鋼生產是目前主要的鋼鐵生產手段，其具備生產效率高、品種全、連續性強的特點，而且在生產中有助于實現機械化和自動化操作。目前，我國鋼鐵工業已經引進了先進的軋鋼生產技術，并在其中引入了可編程控制系統，使其在鋼鐵工業生產中逐漸創新、發展和應用，為鋼鐵行業發展做貢獻。本文從可編程控制系統的概念與特點出發，深入闡述了其在軋鋼生產線中的應用情況以及未來展望。

【關鍵詞】軋鋼生產線；可編程控制器；鋼鐵工業

軋鋼機械運行的正常與否直接關系到生產安全與生產指標的實現，因此在生產中采用可編程控制系統至關重要，是保證軋鋼生產系統正常運行的關鍵。在工作中，采用可編程控制器來進行軋鋼機械管理至關重要，對于提高設備生產質量、減少故障率發生、提高生產效益方面有著重要意義。

1 可編程控制器概述

可編程控制器也就是我們普遍說的PLC，它是以轉化工業生產模式為主設計的，采用了可編程控制儲存器、計算器，以保證數據的科學、高效運行，并且能夠實現順序控制、邏輯運算、定時操作等指令，通過模擬信號和數字信號相結合來進行系統管理，這種系統的應用克服了傳統手工機電操作的限制，也避免了傳統設備線路復雜、可靠性低、功耗高以及靈活性差的缺陷，充分利用了微電子技術和信息技術的優點，全面實現了工業生產的自動化、綜合化和現代化需求。

基于當今社會發展形勢，如何充分利用先進科學技術創新生產技術、優化生產理念至關重要，是提高生產效率的關鍵，更是減少危險、提高生產利益的核心手段。在當今鋼鐵工業生產中，我們為了實現現代化、綜合化的發展需求，以可編程控制器為主的現代化管理系統得到人們的重視，被廣泛的應用在生產線運行管理、監控等多個領域，從設備日常監管至年修、大修、廠修都廣泛應用，為軋鋼系統的安全發展奠定了基礎。但是總的來說，這一形勢非常良好，但是其中也存在著一定的不足，其主要表現在缺乏設備狀態維修和預測性檢查，同時在設備工作狀態的檢查中也存在著漏洞，尤其是在超前或者事后維修階段，維修制度的改革使得整個維修管理受到限制，因此建立可行的可編程控制系統十分關鍵。

2 可編程控制器在軋鋼生產線中的應用

2.1 可編程控制器在軋鋼生產線中的應用原理

2.1.1 系統組成

在目前我國的軋鋼生產器中的可編程控制系統中，整個系統組成都是以開放性集散控制系統為主，是通過操作人員、操作站、CPU機架以及通道共同組成的。

在整個管理系統中，整個系統包含了軟件系統和應用軟件兩個不同組成部分，其中系統軟件主要是以中央處理器和位處理器為主的，它包含了微型處理器、存儲器以及語言執行器三部分，而應用軟件則包含了讀寫存儲器、語言編程器、程序設計器等。

2.1.2 工作原理

基本工作模式：PLC有運行模式和停止模式。其中運行模式：分為內部處理、通信操作、輸入處理、程序執行、輸出處理五個階段。

停止模式

當處于停止工作模式時，PLC只進行內部處理和通信服務等內容。

2.2 在生產線中的應用過程

2.2.1 內部處理階段

在此階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復位監視定時器，以及完成一些其它內部工作。

2.2.2 通信服務階段

在此階段，PLC與一些智能模塊通信、響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內容等，當PLC處于停狀態時，只進行內容處理和通信操作等內容。

2.2.3 輸入處理階段

輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態，并將所讀取的信息存到輸入映像寄存器中，此時，輸入映像寄存器被刷新。

2.2.4 程序處理階段

按先上后下，先左后右的步序，對梯形圖程序進行逐句掃描并根據采樣到輸入映像寄存器中的結果進行邏輯運算，運算結果再存入有關映像寄存器中。但遇到程序跳轉指令，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。

2.2.5 輸出刷新階段

程序處理完畢后，將所有輸出映象寄存器中各點的狀態，轉存到輸出鎖存器中，再通過輸出端驅動外部負載。

2.3 PLC在軋鋼生產線監控系統中的應用

2.3.1 畫面的開發方法

1）監控畫面的開發方法

實時監控系統上機應用軟件的開發建立在組態軟件的基礎之上，是工業控制系統軟件開發的一個方向。當計算機硬件有了飛速發展之后，各種應用領域對軟件提出了更高的要求。

2）組態軟件

wincc軟件是西門子公司的基于PLC硬件，運行在Windows平臺上的一種組態軟件，該組態主要是應用程序的集成開發環境，軟件開發者在這個環境中完成界面的設計，變量的定義等工作，它具有先進完善的圖形生成功能；同時具有數據報警，趨勢曲線，過程記錄，安全防范等重要功能，組態顯示畫面是軟件的是實時運行環境，用于顯示畫面開發系統中建立的圖形畫面，并負責軟件與PLC之間的數據交換，實時更新變量的數值。

2.3.2 監控畫面的設計

1）wincc在軋鋼監控系統中的工藝流程

根據相關案例分析統計得出，在目前的生產工藝中，wincc在軋鋼生產監控系統中的應用包含了六輥可逆冷軋機組、推拉式酸洗線、罩式退火爐、平整機、拉彎矯直和聯合剪，主要裝備為全液壓壓下、液壓AGC自動控制、機組全數字直流供電。其具體情況如圖1：

2）應用特點

工藝特點：（1）控制周期快；

（2）控制功能多；

（3）控制功能之間存在較強的耦合。

作為過程生產方和維護方來說，性能優異的過程監測系統是實現優化過程控制的重要條件。所以要求基于以太網的監測操作系統必須具有下面的基本特點：可靠性；靈活性；開放性；可維護性。

3 結束語

目前，PLC 在國際市場上已成為最受歡迎的工業控制暢銷產品，用 PLC 設計自動控制系統已成為世界潮流，在鋼鐵軋鋼生產中采用這一技術至關重要，是鋼鐵工業未來發展的核心內容。

【參考文獻】

[1]鄧昌奇，熊德琴.基于PLC64的數控機床控制系統的開發與應用[J].組合機床與自動化加工技術，2009（09）.

[2]鄧昌奇，熊德琴.PLC在數控機床控制系統的應用與開發[J].制造業自動化，2009（11）.

[3]姚玲峰，羅綱.基于PLC的西門子810系統數控機床故障診斷與排除[J].機床與液壓，2010（02）.

[責任編輯：丁艷]