PLC在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

劉偉華

摘要：我國(guó)的冶金行業(yè)的自動(dòng)化水平控制和 PLC 技術(shù)密切相關(guān)，PLC 技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上推動(dòng)了冶金行業(yè)的生產(chǎn)，可以使冶金的過程運(yùn)行的穩(wěn)定性提高，促進(jìn)了我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展。本文主要基于 PLC 在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行研究與探討，說明其中所存在的作用，以期望利用 PLC 技術(shù)對(duì)冶金工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)行優(yōu)化和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC 技術(shù)；電氣自動(dòng)化；冶金企業(yè)

PLC 技術(shù)又稱為可編程邏輯控制器技術(shù)，是一種基于微處理器，把計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代通訊、自動(dòng)控制、互聯(lián)網(wǎng)等智能裝置和信息技術(shù)為主要依托的工業(yè)控制機(jī)器?？删幊踢壿嬁刂破骷夹g(shù)是一門新興的信息處理技術(shù)，它具有高性價(jià)比的特點(diǎn)，它相比傳統(tǒng)的技術(shù)有著明顯優(yōu)勢(shì) [1]。

1 PLC技術(shù)在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

（1）控制開關(guān)中的應(yīng)用。PLC 技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用較為廣泛，比如在石油化工、機(jī)械的制造、鋼鐵的冶煉中都具有一定的應(yīng)用。在 PLC 的具體應(yīng)用過程中，最基本的應(yīng)用是開關(guān)的控制。傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制電路是以開關(guān)控制進(jìn)行的，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的控制方方式已經(jīng)不符合現(xiàn)代企業(yè)的要求，已經(jīng)逐漸被開關(guān)控制邏輯所取代。PLC技術(shù)的開關(guān)邏輯控制可以使順序控制和數(shù)字化控制得以實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)了開關(guān)控制的靈活性以及便捷性，使得開關(guān)控制一臺(tái)或者多臺(tái)時(shí)更加具有靈活性 [2]。

（2）閉環(huán)過程的控制與運(yùn)動(dòng)控制。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有多種電機(jī)啟動(dòng)方式，比如機(jī)旁屏手機(jī)的啟動(dòng)方式、現(xiàn)場(chǎng)控制手動(dòng)啟動(dòng)以及自動(dòng)啟動(dòng)等方式。PLC 的閉環(huán)控制環(huán)節(jié)主要包括轉(zhuǎn)速的測(cè)量單位、執(zhí)行單位以及電子調(diào)節(jié)單位，以便于調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速測(cè)量的有效控制能夠順利完成。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的 PLC 控制器中的自動(dòng)啟動(dòng)方式中，利用 PLC系統(tǒng)的順控模塊，在動(dòng)力電機(jī)開機(jī)的時(shí)候，依照電機(jī)設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間來(lái)對(duì)備用電機(jī)進(jìn)行合理地選擇。當(dāng) PLC 系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)問題發(fā)生故障的時(shí)候，可以通過電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)將常規(guī)的控制系統(tǒng)和 PLC 控制技術(shù)相結(jié)合，以確保常規(guī)的控制系統(tǒng)能夠符合相關(guān)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)政策。

（3）PLC 技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用。在電氣自動(dòng)化輔助系統(tǒng)中，有著順序控制的工藝控制方式。PLC 由于能夠取代了傳統(tǒng)的繼電控制器，順序控制方式可以對(duì)電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)的單獨(dú)的工藝進(jìn)行有效地控制，而且還能連接通信總線以及信息模塊的配合，使電氣系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行能夠?qū)崿F(xiàn)。

當(dāng)前我國(guó)在號(hào)召節(jié)能減排，電氣自動(dòng)化控制也被賦予了降耗增效的新要求，通過可編程邏輯控制器技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)生產(chǎn)工作的協(xié)調(diào)和全面控制。

（4）PLC 技術(shù)的數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。在冶金的過程中，我們可以通過 PLC 技術(shù)在數(shù)據(jù)處理中的運(yùn)用使得生產(chǎn)效率提高。PLC 技術(shù)可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，從而提高了數(shù)據(jù)的處理效率。由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代的通信技術(shù)較為發(fā)達(dá)，在一定程度上解決了 PLC 技術(shù)在時(shí)間和空間應(yīng)用上的限制的問題，當(dāng)我們?cè)谶\(yùn)用可編程邏輯控制器技術(shù)的時(shí)候，能夠?qū)h(yuǎn)程的通信、監(jiān)控以及維修等得以實(shí)現(xiàn)，使工業(yè)自動(dòng)化和智能化水平得到提升。

2 PLC技術(shù)在冶金行業(yè)中的具體應(yīng)用情況

（1）PLC 技術(shù)在煉鐵除塵中的應(yīng)用。PLC 技術(shù)在冶金行業(yè)中主要應(yīng)用在提升所產(chǎn)生的性能、加強(qiáng)生產(chǎn)性能的安全性、拓展生產(chǎn)性能以及相關(guān)的性能維護(hù)等方面?，F(xiàn)代冶金行業(yè)中的自動(dòng)化主控制系統(tǒng)主要是由 PLC 系統(tǒng)組成，在鋼鐵生產(chǎn)的過程中，比如在選礦、燒結(jié)、鑄造等環(huán)節(jié)都需要 PLC 技術(shù)的應(yīng)用以除塵站為例，除塵器主要是由水箱、控制柜、壓力罐、空壓機(jī)以及壓力機(jī)和水泵等組成，我們把 PLC 技術(shù)運(yùn)用到其中的話，我們可以通過自動(dòng)地控制水的溫度、水箱中水的水位和壓力以及水閥箱的開關(guān)等，增強(qiáng)自動(dòng)化控制水平。

（2）PLC 技術(shù)在電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速中的應(yīng)用。系統(tǒng)在 PLC技術(shù)的不斷發(fā)展下不斷優(yōu)化，在電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速中也有相關(guān)的應(yīng)用，它主要通過 PWM（脈沖寬度調(diào)制）技術(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)送指令來(lái)對(duì)電動(dòng)的變頻調(diào)速進(jìn)行控制。通過該技術(shù)的控制，我們可以在接收信號(hào)的情況下進(jìn)行控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率能夠自動(dòng)地調(diào)節(jié)。而對(duì)于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的自動(dòng)化調(diào)節(jié)也可以通過 PLC 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得高爐中的工藝要求得以滿足。

（3）PLC 技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用。由于在冶金過程中所消耗的能源量比較大，因此在進(jìn)行冶金生產(chǎn)的時(shí)候，會(huì)影響所生產(chǎn)的環(huán)境，導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)境較差，并且會(huì)對(duì)機(jī)器和相關(guān)的操作人員帶來(lái)危害。在冶金行業(yè)中，由于其生產(chǎn)的特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生一些金屬粉，會(huì)產(chǎn)生一些有害氣體使人體的健康和設(shè)備環(huán)境造成危害。因此，傳統(tǒng)的電氣設(shè)備在這種環(huán)境中生產(chǎn)會(huì)時(shí)常有故障產(chǎn)生，比如會(huì)導(dǎo)致電氣控制中產(chǎn)生短路、開路和接地等問題的產(chǎn)生。如果我們應(yīng)用 PLC 技術(shù)的話，則可以避免傳統(tǒng)電氣連線上的電氣線路問題的出現(xiàn)。

3 PLC技術(shù)在冶金企業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的前景

（1）網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的進(jìn)一步提升。DSC 鉆柱補(bǔ)償器，也叫被動(dòng)補(bǔ)償器。其主要功能是補(bǔ)償平臺(tái)的升降起伏運(yùn)動(dòng)，使得鉆柱下的鉆頭具有恒定的鉆進(jìn)力，保護(hù)鉆頭和提高鉆進(jìn)效率，是冶金行業(yè)中的一門重要的技術(shù)。他雖然廣泛運(yùn)用到冶金企業(yè)的控制系統(tǒng)中，但是發(fā)展速度較為緩慢，PLC 技術(shù)可以吸取DSC 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其自身的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平不斷優(yōu)化和提升，從而為工業(yè)自動(dòng)化提供強(qiáng)大的支撐和保障。

（2）抗干擾能力的加強(qiáng)。鋼鐵冶金企業(yè)在使用 PLC 技術(shù)的過程中，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些電磁的干擾，并且環(huán)境也比較惡劣，會(huì)導(dǎo)致干擾造成輸入和輸出的數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，從而極大地影響了 PLC 的應(yīng)用效果，所以，我們?cè)谶M(jìn)行對(duì) PLC 技術(shù)抗干擾能力的加強(qiáng)的研究中，要最大程度地減小和避免惡劣的工業(yè)環(huán)境所造成的干擾和危害，以保障 PLC 技術(shù)可以更好地在鋼鐵冶金企業(yè)中發(fā)揮其自身的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展提供有利的條件。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可編程邏輯控制器技術(shù)（PLC）之所以能夠廣泛地應(yīng)用到鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中，是由于它本身所具有的無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在自動(dòng)化控制中從開關(guān)的控制、閉環(huán)過程的控制和運(yùn)行控制、順序控制以及數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)中都有相應(yīng)的應(yīng)用，并且可以運(yùn)用到煉金除塵、電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速以及電氣自動(dòng)化的過程中，在對(duì)人力和物力成本的減少、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的提升方面有著明顯的作用。并且伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC 技術(shù)會(huì)在越來(lái)越多的行業(yè)和領(lǐng)域中有所應(yīng)用。但是，由于該技術(shù)還尚未成熟，仍需要對(duì)其自身的存在問題作出分析并加以完善，使智能化和數(shù)字化水平提高，并且加強(qiáng)其自身的抗干擾能力，并通過技術(shù)的不斷升級(jí)和改善，使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以為冶金企業(yè)更好地服務(wù)，從而推動(dòng)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳宗艷. PLC 在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用[J]. 世界有色金屬，2016（08）：146，149.

[2]蔡亞潔. 論鋼鐵企業(yè) PLC 數(shù)字化控制及其電氣運(yùn)行主要技術(shù)[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2014（22）：189.

（作者單位：山東壽光巨能特鋼有限公司）