PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用

張嘎

摘要：本文論述了自動化生產線電子控制系統的設計方案，分析了PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用，以促進相關行業的創新發展。

關鍵詞：PLC型DCS控制系統；自動化生產線；電子控制系統

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）06-0004-02

DCS控制系統又稱集散控制系統，PLC即是可編程控制器，兩者相互融合形成新的PLC型DCS控制系統。這個新系統包含了計算機技術、通訊技術和過程控制技術，能夠進一步控制計算機風險，解決計算機在工業自動化生產中的存在的一些問題。逐步完善PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用能夠有效地提高系統運行的穩定性和安全性，并提高工業的生產效率和工藝精準度，具有較大的經濟性。

1 自動化生產線電子控制系統的整體設計方案

自動化生產線電子控制系統主要構成部分是軟件、硬件、工程師和操作員。而DCS控制系統由現場控制站、通訊系統、信號處理設備、隔離設備和電源等組成，可以提供多層次的對外數據接口管理。工業企業可通過中央控制室對原料的采辦、運輸、使用等生產數據的詳細記錄來設定合適的參數范圍，并鼓勵相關工作人員特別是一線工人參與到完善車間設備系統參數的工作中來。應進一步完善系統的自診斷功能和預報警機制，要按照要求設置報警報告打印機、工程師站和操作員站，一旦車間機器設備出現故障，報警系統能夠立馬反應并診斷出大概問題，操作員要及時通知工程師來確認機器故障并進行維修。工程師還需要根據實際情況對邏輯程序進行修改，以便在各種生產狀態下都能實現系統的實時維護與控制功能。在自動化生產中主要依靠的是計算機技術和通訊技術，所以在生產中要確保通信網絡的流暢從而能夠可靠安全地傳遞數據信號，實現系統的安全高效運轉。根據工業的不同生產領域的實際發展情況，可以將整個自動化生產電子控制系統劃分為兩個或兩個以上的小型控制系統，各個小型系統之間相互配合、相互影響，以實現整個系統的高效協調運轉。以水泥的自動化生產控制系統為例，可根據水泥的生產制作流程分為包括石灰石破碎遠程站、原料粉磨站、水泥包裝控制站、窯尾控制站、燒成窯頭控制站和水泥粉磨站六個小型的控制站，各個控制站要做好自己崗位的工作才能保證控制系統的統一性和完整性，才能又快又好地生產出符合客戶要求的水泥[1]。

2 PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用

2.1 功能說明

在自動化生產電子控制系統中，首先要做的是按照機組步狀態字設定機組的電機開啟順序，使電機實際生產時的啟動時間和預先在控制系統中設定的時間保持同步。然后要注意機組號和步狀態字之間的聯系，既要會用機組號實現對相關步狀態字的匹配，也要會用步狀態字來查詢對應的機組號。內部邏輯設置在電機控制功能完成任務后可通過向DR管腳輸入運算結果來對電機的運行狀態進行控制。實際的工業生產中，電機機開啟時間一般要控制在1秒以內，當出現啟動時間超過1秒或更長時間，在確定機器設備完好的情況下可通過延遲程序對開機時間進行適當的延長。電機的連鎖方式包括設備連鎖、啟動連鎖和運行連鎖，一般用“1”代表連鎖成功可以啟動設備，用“0”表示連鎖失敗不能啟動應用程序。電機連鎖在運行過程中要按照規定的工藝流程和指令對電機進行啟動，這樣才能保證電機設備的正常開啟和工作。實際生產時一般會把所有的電機控制位看做一個有機整體，然后讓這個整體字節直接向功能模塊傳輸指令和信息，以促進整個系統的高效運轉。

2.2 計算機監控組件

邏輯程序控制和電子控制系統之間存在著共性和區別。一方面，邏輯程序控制系統是電子控制系統的一個重要組成部分，它們的應用都在總線網絡和通訊協議之后，通訊中介都是以太網。另一方面，邏輯程序控制在電子控制系統中擁有較大的獨立性和自主性。以太網的使用為控制站提供了良好的通訊服務，能夠促進控制站和操作站之間的協調運行，提高站點之間數據傳輸的質量和速度。為了更好地發揮PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的指導作用，一般需要建立完善的通訊系統、高效的邏輯程序控制系統和匹配的計算機監控組件等，這樣才能加強系統對整個生產線運行速度和質量的控制以及運行狀態的監督管理，進一步實現產品的全自動化生產[2]。

2.3 軟件功能設計

一個成功的工業應用軟件主要體現在它能夠實現對整個自動化生產線電子控制系統運行狀態和設備故障的實時監測和預警報警，從而提高系統的控制功能和安全功能。工程師要加強對車間生產線運行參數和運行狀態的監測，看是否符合生產線的正常運轉狀態，如果有運行異常，要注意監測是否是設備出現了故障，若是則要找到設備哪里出現了故障、故障出現的類型和原因，然后將這次故障的詳細信息和相應的解決措施進行記錄，以便在下次出現問題時能及時解決。在功能控制中，操作人員要根據不同的產品、設備等實際因素選擇合適的運行狀態，從而更好地控制系統運行。在安全功能建設方面，為了提高系統運行的效率、減少人為性的操作失誤和操作故障，可以對不同的用戶設置相應的訪問和操作權限[3]。

2.4 通信軟件的設計

在通信軟件的設計中，一般采用RTU通信模式和Modbus協議，既能提高儲存和收集數據信息的能力，還可以及時對數據進行檢測和校正，使數據信息更加穩定可靠。在實際情況中，控制系統和通信系統的正常運行離不開通信軟件，所以通信軟件會產生大量的數據，這時候就要充分考慮到其內存容量和相應的計算機配置是否能支持系統的正常運行。除此之外，還要考慮PLC端和PC端的設計，PLC端設計編程一般采用FBD語言，PC端設計編程主要采用VC++。在進行通信軟件設計時要考慮周全，確保其能夠維持系統的穩定安全運行。

3 結語

現代經濟社會中，自動化生產對工業行業來說是大勢所趨，它可以減少人力成本，提高工業的生產效率和工藝精準度。PLC型DCS控制系統由于自身的優勢，廣泛應用于自動化生產線電子控制系統，它能夠有效地提高系統的靈活性、安全性，為企業創造更多的財富。因此我們要完善PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用，使其能夠更好地推動工業產業的創新發展，促進國家經濟的健康發展。

參考文獻

[1]賀正澤.PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用[J].電子世界，2017，（12）：163.

[2]張碩驍，張子玉，普晗.論PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用[J].科技創新與應用，2017，（16）：115.

[3]崔海櫻.PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用[J].電子技術與軟件工程，2016，（24）：142-143.

Abstract：This paper discusses the design of the electronic control system of automatic production line， and analyzes the application of PLC DCS control system in the electronic control system of automatic production line， in order to promote the innovation and development of the related industries.

Key words：PLC DCS control system； automatic production line； electronic control system