關(guān)于PLC控制在酸洗生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

宋雅瓊

摘 要：隨著我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程的逐漸加快，一些工業(yè)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越多，這就需要我們采用更先進(jìn)的技術(shù)去解決在工業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。PLC也就是可編程序控制器，它是專門為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，而且制造商為了使系統(tǒng)也能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，并且能夠跟強(qiáng)電設(shè)備一起工作，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用了許多抗干擾的措施。該文主要針對(duì)酸洗生產(chǎn)進(jìn)行研究，關(guān)于PLC的控制技術(shù)做一些說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：PLC控制 酸洗生產(chǎn) 應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（b）-0026-01

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸發(fā)展，PLC的功能也越來(lái)越強(qiáng)大，使用起來(lái)也越來(lái)越方便，對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)如果本身所處的工作環(huán)境越來(lái)越惡劣，那么整個(gè)控制系統(tǒng)就會(huì)受到影響。如果這個(gè)時(shí)候外圍電路的抗干擾性也不好就會(huì)影響整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性，有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)故障。在冷軋薄板生產(chǎn)中PLC控制得到了很好的應(yīng)用研究，而且這值得我們做進(jìn)一步的研究。

1 關(guān)于PLC控制系統(tǒng)

1.1 PLC控制系統(tǒng)的影響因素

PLC以及和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備共同組成了PLC控制系統(tǒng)，PLC包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱以及相關(guān)的網(wǎng)路與外部設(shè)備，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備主要有繼電器、接觸器、各種開關(guān)、傳感器、儀表、信號(hào)線等等，一旦有其中的一個(gè)出現(xiàn)了故障就會(huì)影響這個(gè)系統(tǒng)的正常工作。所以我們需要分析這些因素對(duì)系統(tǒng)的可靠性的影響程度。從PLC系統(tǒng)的可靠性來(lái)說(shuō)，其本身工作的可靠性是很高的，通常發(fā)生的故障概率也是很低的。

1.2 關(guān)于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

從一個(gè)電控的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，關(guān)于可靠性設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是必須預(yù)防在系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障，這就需要進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù)防和設(shè)計(jì)改進(jìn)，并且可以有效的消除隱患和薄弱的環(huán)節(jié)，從而提高系統(tǒng)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(tǒng)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(zhì)量的元器件，充分利用PLC內(nèi)部豐富的軟元件來(lái)代替某些元器件，這也是提高PLC系統(tǒng)的可靠性的有效措施。

2 關(guān)于酸洗生產(chǎn)線工藝簡(jiǎn)介

酸洗線的自動(dòng)控制系統(tǒng)是由過(guò)程控制系統(tǒng)、基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)傳感器儀表系統(tǒng)組成的。而且整個(gè)系統(tǒng)還采用了基于工業(yè)以太網(wǎng)等的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)。

酸洗生產(chǎn)線主要分為三段，用來(lái)保證酸洗生產(chǎn)線的順利進(jìn)行，需要具有備用的漂洗槽和五段式的漂洗，同時(shí)還需要備有一臺(tái)對(duì)焊機(jī)、一臺(tái)破鱗機(jī)、一臺(tái)轉(zhuǎn)塔式切邊剪、還需要一臺(tái)平整機(jī)、一臺(tái)涂油機(jī)以及3個(gè)用于連續(xù)操作的活套。對(duì)于入口處的活套來(lái)說(shuō)，最大的儲(chǔ)蓄量是642 m，這是為了保證入口焊接時(shí)工藝段能夠正常進(jìn)行。對(duì)于中間活套來(lái)說(shuō)，最大的儲(chǔ)存量是330 m，這樣可以保證中間活套在排空的狀態(tài)，同時(shí)還需要保證在切邊剪換刀的時(shí)候或者是跑偏的時(shí)候機(jī)器還能夠正常的生產(chǎn)工作。

冷軋薄板的生產(chǎn)流程是首先把來(lái)自熱軋的原料卷通過(guò)步進(jìn)梁以及上卷小車輸送到生產(chǎn)線的開機(jī)卷上，而且經(jīng)過(guò)雙切剪去頭尾，送到焊機(jī)處進(jìn)行焊接，這樣就可以達(dá)到繼續(xù)生產(chǎn)的目的。如果這個(gè)薄板是鋼板的話，還需要經(jīng)過(guò)破鱗機(jī)進(jìn)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(duì)帶鋼邊部的缺陷進(jìn)行剪切，而且還得達(dá)到用戶期望的寬度值。最后經(jīng)過(guò)五機(jī)架連軋機(jī)組的軋制形成成品冷軋卷，然后經(jīng)過(guò)打包以后入庫(kù)。

3 PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 PLC系統(tǒng)

在冷軋薄板的生產(chǎn)過(guò)程中，PLC系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)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(guò)采用STEP7語(yǔ)言，可以對(duì)PLC進(jìn)行系統(tǒng)的邏輯編程控制。在冷軋薄板的生產(chǎn)過(guò)程中有一條酸洗線，這個(gè)酸洗線一共配備了4臺(tái)s7—400PLC，這樣就可以在入口段、工藝段、酸洗段以及出口段進(jìn)行設(shè)備控制，還有一臺(tái)機(jī)器用于閃光焊機(jī)的控制，這樣就可以完成機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作的順序的控制、開閉環(huán)控制以及過(guò)程參數(shù)的記錄。出口液壓站的系統(tǒng)本身就屬于出口段的一個(gè)比較小的組成部分，本身具有一定的獨(dú)立性。

3.2 PLC控制網(wǎng)絡(luò)

以酸洗生產(chǎn)線為例，PLC控制網(wǎng)絡(luò)需要符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)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(gè)過(guò)程通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線相互連接，這樣就可以完成PLC之間相互通信和數(shù)據(jù)之間的交換，而且還可以通過(guò)相互通信和數(shù)據(jù)交換，可以通過(guò)通信處理器以及交換機(jī)與以太網(wǎng)進(jìn)行連接，這樣就可以接收來(lái)自服務(wù)器以及客戶工作站的各種預(yù)設(shè)的參數(shù)值以及各種指令。

3.3 關(guān)于軟件的開發(fā)

在冷軋薄板的生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)線的規(guī)模相當(dāng)?shù)凝嫶蟆⒃O(shè)備也十分的多、工藝流程也是也很緊密，這就要求所有的設(shè)備都能夠連鎖運(yùn)行，而且由于許多原因會(huì)引起許多的設(shè)備故障，這個(gè)時(shí)候就會(huì)造成系統(tǒng)的停機(jī)，生產(chǎn)操作的人員有的時(shí)候不能在停機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備中確定故障的設(shè)備以及故障點(diǎn)，所以這個(gè)時(shí)候維護(hù)人員需要花費(fèi)較多的時(shí)間去自動(dòng)維護(hù)，而且需要通過(guò)相關(guān)的程序進(jìn)行處理，同時(shí)電氣的維護(hù)人員還要依照這個(gè)做相應(yīng)的處理，這樣從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)會(huì)給故障的解決帶來(lái)許多的不方便，有的時(shí)候還不能精確的做出判斷，這樣就會(huì)給生產(chǎn)的運(yùn)行造成很大的影響，所以需要我們根據(jù)冷軋薄板的生產(chǎn)工藝以及設(shè)備的管理技巧并且結(jié)合一些具體的程序的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)線設(shè)備的故障報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立的研發(fā)。在這個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行中，如果某一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障并且突然停機(jī)，相關(guān)的程序可以結(jié)合以前的設(shè)備狀態(tài)跟現(xiàn)在的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行綜合的分析。這樣就可以相對(duì)容易的地找到設(shè)備出現(xiàn)故障的那個(gè)點(diǎn)，產(chǎn)生相應(yīng)的錯(cuò)誤代碼可以通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，報(bào)告相應(yīng)的故障點(diǎn)。

4 在酸洗生產(chǎn)線中關(guān)于PLC程序的設(shè)計(jì)流程

首先啟動(dòng)命令，接著是系統(tǒng)急停，如果有的話就立刻結(jié)束，如果沒(méi)有的話就可以進(jìn)行下一步的液位的檢測(cè)，如果液位檢測(cè)并不正常的話，系統(tǒng)就立即結(jié)束，如果液位的檢測(cè)正常的話就可以進(jìn)行下一步的MCC檢測(cè)，如果這個(gè)檢測(cè)也正常的話就可以啟動(dòng)泵循環(huán)了，在泵循環(huán)的過(guò)程中，可以對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行檢測(cè)，如果這個(gè)時(shí)候過(guò)濾器堵塞的話，這個(gè)時(shí)候循環(huán)泵就可以停止了，如果過(guò)濾器能夠正常運(yùn)行的話就可以進(jìn)行溫度檢測(cè)了，如果檢測(cè)出溫度過(guò)高的話那么加熱器就應(yīng)該停止工作，如果檢測(cè)出來(lái)溫度過(guò)低的話，加熱器可以啟動(dòng)但是冷卻水需要停止，溫度檢測(cè)進(jìn)行完畢以后就是流量檢測(cè)了，如果流量檢測(cè)顯示正常的話就可以結(jié)束程序了，如果流量檢測(cè)過(guò)于低的話，循環(huán)泵就需要延時(shí)停止了。

對(duì)于上面這個(gè)PLC系統(tǒng)的啟動(dòng)是需要一定的條件的，首先是這個(gè)系統(tǒng)并沒(méi)有立即停止，而且只有在油箱液位為30%～65%的時(shí)候才可以啟動(dòng)這個(gè)循環(huán)泵，對(duì)于MCC檢測(cè)來(lái)說(shuō)，如果它出現(xiàn)故障就屬于硬件的故障，只有控制循環(huán)泵電機(jī)的MCC準(zhǔn)備好了以后，才可以啟動(dòng)循環(huán)泵。最后循環(huán)泵啟動(dòng)以后需要對(duì)流量、過(guò)濾器的狀態(tài)以及溫度進(jìn)行檢測(cè)，看是否能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)條件。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在冷軋薄板生產(chǎn)的過(guò)程中，PLC這個(gè)控制系統(tǒng)起著非常重要的作用，PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)生的故障也不是很多，從而可以保證冷軋薄板生產(chǎn)的順利進(jìn)行，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率。

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