分析電子控制系統在自動化生產線中的設計與實現

劉紅艷 張明偉

摘要 在國民經濟增長過程中，不斷創新科學技術，我國自動化行業也不斷得到發展。自動化生產線的重要組成部分就是電子控制系統設計，這和生產線的整體生產質量和效率具有密切的關系。設計人員優化設計電子控制系統，可以使控制系統的性能不斷得到提升，保證控制系統的安全性和可靠性，保證企業利用最低的成本獲得更多的效益，使我國自動化生產行業電子控制系統獲得全面的發展。

[關鍵詞]電子控制系統 自動化生產線 設計

在經濟全球化影響下，自動化控制行業也要做到與時俱進。在當代工業控制領域當中，PLC型DCS控制系統發揮著主導作用，具有很強的可靠性和靈活性，因此在自動化生產線當中得到廣泛的利用。而DCS控制系統結合了計算機技術和通信技術以及控制技術等，通過分級管理和分散控制等，有效減少了生產線當中工作人員的工作量，使生產條件得到優化，同時也可以提高產品質量，使企業獲得更多的社會效益和經濟效益。

1 電子控制系統在自動化生產線中的設計

本文主要針對水泥工藝生產過程中的自動化控制控制系統，在現場單元利用DCS控制系統，可以監視管理現場設備和數據。在這個控制系統的中控室當中.主要包括工程師站和操作員站硬件等相關軟件。電子控制控制柜當中包括模擬量隔離器和各種卡件以及起始量輸出、輸入繼電器等。集散性計算機控制系統包括通訊總線和控制單元以及隔離設備等。其中還具備中央控制室，主要負責收集生產過程中產生的數據，控制參數的設定，并且可以自動控制物理設備的實際運行和系統回路。在中央控制室當中相關人員可以操作和管理車間工藝參數。中央控制室當中包括工程師站和操作員站以及報警電機、報告打印機等。其中工程師站負責修改邏輯程序，實時監視、控制、維護系統。通訊網絡可以使系統安全運轉，保證信號運輸的可靠性，其通訊介質通常都是利用光纖。

在現場控制站當中，需要結合生產實踐情況，劃分控制區域為不同的現場控制站，例如原料粉磨站和石灰石破碎遠程站以及水泥粉磨站等。在現場控制站當中，通常都是將各個自動控制模塊安裝在低壓配電室當中，這樣可以保證DCS控制系統具備統一性和完整性。

2 電子控制系統在自動化生產線中的實現

2.1 功能介紹

工作人員在設定機組電機的開啟順序的過程中，需要保證電機啟動功能內容課可以符合時間間隔。工作人員以機組狀態字對于規定進行命名，在機組號的作用下，可以配備機組步狀態字，同時也可以利用步狀態字對于相應的機組號進行查詢，當布置好電機控制功能的相關任務之后，內部邏輯輸入實際運算結果，并且傳入DR管腳，這樣有利于有效的控制電機運行狀態。結合工作經驗可以明確，電機的開啟時間通常都是在1s之內，這就說明這個電機符合市場電機要求。如果一些電機啟動時間比較慢，那么工作人員可以通過延長程序實時有效的延長。

在這個電子控制系統當中主要包括設備聯鎖和運行聯鎖以及啟動聯鎖三種聯鎖信號，在設計程序內容過程中，工作人員利用“1”代表聯鎖滿足，也就是表示可以啟動設計程序。利用“O”表示聯鎖不滿足定義，在這個時候不能啟動設計程序。針對啟動聯鎖，通常都是由大型設備輸入啟動指令，在功能模塊上接入信號。在運行聯鎖方面，以相關工藝程序為基礎，可以將設備齊納的所有設備實施常規啟動，這樣一來設備才可以獲得啟動指令。電機控制字方面，設計人員合成所有的控制位，使其成為整體字節，這樣可以直接向功能模塊實施查詢，可以提高過程的高效性和快捷性。在編號過程中，要按照統一的規則統一編排電機狀態字，操控人員要想啟動電機，那么就要滿足聯鎖狀態的相關條件，電機控制字要保持在O位置。如果要想關閉電機，就要實現控制位復位。

2.2 計算機監控組件

在電子控制系統當中，邏輯程序的控制系統具有獨立性，二者之間的特征也是不同的，摒棄兩個控制單元是自主運行的。但是二者都實現了通信協議，因此兩個控制系統具備整體性特征。在自動化生產線當中，電子控制系統的控制中介就是工業以太網，不僅可以提供優質的服務，還可以作為控制站和操作站之間的介質，這樣可以使自動化生產線的數據集傳輸效率和質量不斷得到提高。PLC型DCS控制的構成主要包括計算機監控組件和網絡通信系統以及邏輯程序控制系統，要想實現零件生產線的自動化管理，需要在現場當中配置計算機監控設備，保證電子控制系統可以完成各種任務，實現智能化管理，順利的完成預定目標。

2.3 軟件功能設計

電子控制系統設計工作的重要內容就是軟件功能設計，主要是負責實時監測和控制生產線。在電子控制系統當中，軟件控制的相關操作比較簡單，并且具有良好的可視性。電子控制系統軟件功能設計包括檢測設備故障和處理事故警報。

在設計軟件系統的過程中，控制軟件主要包括擴PCL現場邏輯控制程序和人機界面以及PLC通信程序等。其中在時間順序控制方面利用PLC邏輯控制程序，設計人員可以在CPU內部設置程序計數器，當生產程序開始運行之后，如果完成一個具體的程序步驟，那么計數器就開始加1，直到完成最終步。PLC的掃描周期屬于零件循環操作，各種信號的PLC的循環周期通常都是保持在一微秒到幾十微秒之間。設計人員可以利用PLC使編程序水平不斷提升，并且可以靈活利用子程序。設計人員在編制現場邏輯程序的過程中，需要熟悉相關的流程圖。

3 結束語

在自動化生產線當中電子控制系統設計是非常重要的工作內容，優化設計電子控制系統，可以使系統控制的穩定性和可靠性不斷得到提高，幫助企業將產品的生產質量和效率不斷提升，使企業利用較小的成本獲取更大的經濟效益。

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