關于PLC控制在酸洗生產中的應用研究

宋雅瓊

摘 要：隨著我國的工業化進程的逐漸加快，一些工業設計的要求越來越多，這就需要我們采用更先進的技術去解決在工業設計中遇到的問題。PLC也就是可編程序控制器，它是專門為工業控制設計的，而且制造商為了使系統也能夠適應惡劣的工業環境，并且能夠跟強電設備一起工作，所以在設計的過程中采用了許多抗干擾的措施。該文主要針對酸洗生產進行研究，關于PLC的控制技術做一些說明。

關鍵詞：PLC控制 酸洗生產 應用研究

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0026-01

隨著計算機技術的逐漸發展，PLC的功能也越來越強大，使用起來也越來越方便，對于PLC來說如果本身所處的工作環境越來越惡劣，那么整個控制系統就會受到影響。如果這個時候外圍電路的抗干擾性也不好就會影響整個控制系統的可靠性，有的時候會出現故障。在冷軋薄板生產中PLC控制得到了很好的應用研究，而且這值得我們做進一步的研究。

1 關于PLC控制系統

1.1 PLC控制系統的影響因素

PLC以及和生產現場的設備共同組成了PLC控制系統，PLC包括中央處理器、主機箱、擴展機箱以及相關的網路與外部設備，生產現場的設備主要有繼電器、接觸器、各種開關、傳感器、儀表、信號線等等，一旦有其中的一個出現了故障就會影響這個系統的正常工作。所以我們需要分析這些因素對系統的可靠性的影響程度。從PLC系統的可靠性來說，其本身工作的可靠性是很高的，通常發生的故障概率也是很低的。

1.2 關于PLC控制系統的設計

從一個電控的系統來說，關于可靠性設計的主要任務就是必須預防在系統中可能出現的故障，這就需要進行設計預防和設計改進，并且可以有效的消除隱患和薄弱的環節，從而提高系統的可靠性。PLC這種具有高可靠性的控制裝置，在所有組成它的原件中，系統可靠性的高低主要取決于PLC的輸入輸出端的相互連接。所以可以采用高質量的元器件，充分利用PLC內部豐富的軟元件來代替某些元器件，這也是提高PLC系統的可靠性的有效措施。

2 關于酸洗生產線工藝簡介

酸洗線的自動控制系統是由過程控制系統、基礎自動化系統和現場傳感器儀表系統組成的。而且整個系統還采用了基于工業以太網等的數據通訊系統。

酸洗生產線主要分為三段，用來保證酸洗生產線的順利進行，需要具有備用的漂洗槽和五段式的漂洗，同時還需要備有一臺對焊機、一臺破鱗機、一臺轉塔式切邊剪、還需要一臺平整機、一臺涂油機以及3個用于連續操作的活套。對于入口處的活套來說，最大的儲蓄量是642 m，這是為了保證入口焊接時工藝段能夠正常進行。對于中間活套來說，最大的儲存量是330 m，這樣可以保證中間活套在排空的狀態，同時還需要保證在切邊剪換刀的時候或者是跑偏的時候機器還能夠正常的生產工作。

冷軋薄板的生產流程是首先把來自熱軋的原料卷通過步進梁以及上卷小車輸送到生產線的開機卷上，而且經過雙切剪去頭尾，送到焊機處進行焊接，這樣就可以達到繼續生產的目的。如果這個薄板是鋼板的話，還需要經過破鱗機進行酸洗，這樣就可以出去帶鋼表面的氧化鐵皮，后面的切邊剪也可以對帶鋼邊部的缺陷進行剪切，而且還得達到用戶期望的寬度值。最后經過五機架連軋機組的軋制形成成品冷軋卷，然后經過打包以后入庫。

3 PLC控制系統的應用

3.1 PLC系統

在冷軋薄板的生產過程中，PLC系統在生產過程中的數據采集、順序控制、回路控制以及連鎖的控制起著重要的作用。通過采用STEP7語言，可以對PLC進行系統的邏輯編程控制。在冷軋薄板的生產過程中有一條酸洗線，這個酸洗線一共配備了4臺s7—400PLC，這樣就可以在入口段、工藝段、酸洗段以及出口段進行設備控制，還有一臺機器用于閃光焊機的控制，這樣就可以完成機械設備的動作的順序的控制、開閉環控制以及過程參數的記錄。出口液壓站的系統本身就屬于出口段的一個比較小的組成部分，本身具有一定的獨立性。

3.2 PLC控制網絡

以酸洗生產線為例，PLC控制網絡需要符合工業標準，簡單的可以描述如下：入口處的PLC、工藝PLC、酸性處理PLC、以及出口PLC，這幾個過程通過現場總線相互連接，這樣就可以完成PLC之間相互通信和數據之間的交換，而且還可以通過相互通信和數據交換，可以通過通信處理器以及交換機與以太網進行連接，這樣就可以接收來自服務器以及客戶工作站的各種預設的參數值以及各種指令。

3.3 關于軟件的開發

在冷軋薄板的生產過程中，由于生產線的規模相當的龐大、設備也十分的多、工藝流程也是也很緊密，這就要求所有的設備都能夠連鎖運行，而且由于許多原因會引起許多的設備故障，這個時候就會造成系統的停機，生產操作的人員有的時候不能在停機系統的設備中確定故障的設備以及故障點，所以這個時候維護人員需要花費較多的時間去自動維護，而且需要通過相關的程序進行處理，同時電氣的維護人員還要依照這個做相應的處理，這樣從另一個角度來說會給故障的解決帶來許多的不方便，有的時候還不能精確的做出判斷，這樣就會給生產的運行造成很大的影響，所以需要我們根據冷軋薄板的生產工藝以及設備的管理技巧并且結合一些具體的程序的優點，對生產線設備的故障報警系統進行獨立的研發。在這個生產系統的運行中，如果某一個系統發生故障并且突然停機，相關的程序可以結合以前的設備狀態跟現在的設備狀態進行綜合的分析。這樣就可以相對容易的地找到設備出現故障的那個點，產生相應的錯誤代碼可以通過以太網進行傳輸，報告相應的故障點。

4 在酸洗生產線中關于PLC程序的設計流程

首先啟動命令，接著是系統急停，如果有的話就立刻結束，如果沒有的話就可以進行下一步的液位的檢測，如果液位檢測并不正常的話，系統就立即結束，如果液位的檢測正常的話就可以進行下一步的MCC檢測，如果這個檢測也正常的話就可以啟動泵循環了，在泵循環的過程中，可以對過濾器進行檢測，如果這個時候過濾器堵塞的話，這個時候循環泵就可以停止了，如果過濾器能夠正常運行的話就可以進行溫度檢測了，如果檢測出溫度過高的話那么加熱器就應該停止工作，如果檢測出來溫度過低的話，加熱器可以啟動但是冷卻水需要停止，溫度檢測進行完畢以后就是流量檢測了，如果流量檢測顯示正常的話就可以結束程序了，如果流量檢測過于低的話，循環泵就需要延時停止了。

對于上面這個PLC系統的啟動是需要一定的條件的，首先是這個系統并沒有立即停止，而且只有在油箱液位為30%～65%的時候才可以啟動這個循環泵，對于MCC檢測來說，如果它出現故障就屬于硬件的故障，只有控制循環泵電機的MCC準備好了以后，才可以啟動循環泵。最后循環泵啟動以后需要對流量、過濾器的狀態以及溫度進行檢測，看是否能夠滿足標準條件。

5 結語

隨著科學技術的不斷進步，在冷軋薄板生產的過程中，PLC這個控制系統起著非常重要的作用，PLC控制系統運行穩定，產生的故障也不是很多，從而可以保證冷軋薄板生產的順利進行，也提高了產品的質量和生產的效率。

參考文獻

[1] 王玨.PLC控制電鍍生產線的方案設計[J].電鍍與環保，2011，31（5）：31-33.

[2] 楊輝，侯榮國，矯玉菲，等.基于PLC控制的教學型回轉式多工位加工工作臺的設計[J].機床與液壓 ，2013（22）：24-26.

[3] 黃偉.大功率連續閃光焊接過程的PLC控制[J].制造業自動化，2011，33（18）：93-97.endprint