PLC控制技術在冶金工業自動化中的應用

鄔劍波

摘要：隨著現代化技術在工業生產領域的不斷發展，PLC技術在冶金企業電氣自動化控制中的應用也變得越來越廣泛。PLC技術的推廣使用不僅在一定程度上促進了我國工業自動化的進一步發展，也在很大程度上推動了我國鋼鐵產業的發展。本文詳細探究了PLC技術在鋼鐵企業電氣自動化控制中的應用，希望通過本文的詳細介紹，能夠幫助那些不熟悉PLC技術的人們進一步的了解PLC這一先進的自動控制技術，為各行各業提供一些技術領域的相關參考。

關鍵詞：PLC;冶金工業;應用

引言

為了縮短我國冶金工業生產水平和國際領先水平的差距，鋼鐵企業需要加強科學技術在冶金工業生產中的應用，提升冶金工業的自動化，PLC控制技術是應用較為廣泛的一項技術。PLC控制技術可以支持閉環控制及運動控制，能夠準確處理并傳輸相關數據信息，保障冶金工業生產的規范化及自動化.

1、PLC概述

PLC，一般指可編程邏輯控制器，是特地為在工業條件下使用而研發的能進行數字運算操作的電子系統。它使用的存儲器是可編程的，能夠在其內部存儲中執行運算、控制、定時、計數等相關操作的指示，利用數字或模擬的輸入輸出來操控各個類型的機器設備或生產過程。簡單來說，PLC就像人類的大腦一樣，可以與電腦的CPU相提并論。有了PLC技術，人們就能“自由自在”地操控所要控制的機器，不用再像以前一樣采用繼電器控制———若想實現某個功能就得不停地改換線路，極不方便，且極易出錯，特別是用在大型控制上，既浪費時間，效果又差。PLC主要靠內部的邏輯改變進而控制外部設備，這一過程當然也離不開繼電器作用的發揮，總得來說，其大大降低了改線幾率，節約了成本[2]。新產品的誕生基本都是為了方便人們的生活，PLC的產生就源于美國工業發展對生產技術的要求，1960年后，美國一公司在對工廠的生產線進行修整時發覺，要對一些電器的控制系統進行修改是很困難的，其占地面積大、噪聲也不小、維護起來更是不方便，甚至連可靠性都不佳。于是在1969年，誕生了第一臺可編程控制器，隨后立刻就在該公司進行試用，結果效果十分顯著。

2、PLC在鋼鐵電氣自動化控制中的應用分析

2.1、軋制工藝

目前，PLC技術在鋼鐵工業的不同領域都起著相當重要的作用，如軋制工藝，速度比例調節、質量維護、煉鐵除塵、安全性能保護等方面。以鋼鐵軋制加工流程中的傳動速度調節為例，我們可以得出PLC技術在軋制環節中的重要應用。主傳動的主要結構包括軋機、活套、控制柜等，在它的工作過程中控制柜發出對軋機速度調節的指令，控制調節器接收到指令后進行速度調節，通過對速度進行調節來控制軋機轉速，控制柜再通過對調節器發送指令使調節器改變直流電壓改變硅組的開關調節角度來改變輸出電壓進而達到調速，來完成對軋機速度控制，并同步對整個工藝中的粗中精軋機分別進行聯調。通過使用PLC技術，我們只需要將我們的指令以代碼的形式輸入到控制柜中，通過控制柜發送指令既可以完成對原料鋼坯的軋制環節，這不僅大大減少了重復的操作工作節約了勞動力，也大大提高了生產效率。

2.2、PLC控制通訊體系的應用

結合PLC控制系統運行需求，將其應用在變頻器控制管理結構中，要對基礎功能進行科學化劃分。一方面，基礎主程序要結合實際運行需求進行處理，并且對子程序的運行現狀和后續發展要點予以完成調整效果的認定。另一方面，要對PLC通訊總線程序進行電源處理，接通電源后就能保持運作初始化模塊運行水平，在對應相關接口后，就能實現PLC和系統控制器的通訊連接。另外，借助PLC通訊系統對邏輯功能進行處理，完善系統運行狀態的基礎上，也能對高電壓合閘過程、高電壓合攏等進行統籌分析，提升請求指令應用的合理性。用戶能借助系統對高電壓開關以及變頻器開關等進行控制，確保工頻和變頻運行切換的順暢程度符合指標，從而借助控制過程對線路進行保護，避免跳閘問題[5]。除此之外，利用觸屏接口也能對系統整體運轉電流參數、電壓參數進行分析，有效進行合理性設置，為系統穩定運行奠定基礎。若是系統出現故障問題，利用PLC控制聯合變頻器，就能對故障信息進行集中匯總并上報，以保證相關工作人員能建立實時處理計劃，減少故障問題造成的經濟損失和影響，也為后續提升整個系統運行效率奠定基礎。

2.3、通風機自動化變頻

通風機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理;因此，需要人為輸入機械能來提高氣體的壓力并排送氣體。當代的通風機普遍用于建筑、冶金等工程的通風、排塵和冷卻，也可用于家用及空氣調節，還有農作五谷的烘干和選送等。通過PLC技術能達到通風機等各設備的自動化，從而有利于大幅度降低工作過程中存在的風險，人們僅需要對數據進行分析，就可以實現對各設備的控制，而某些原本需要操控的工作，如在加熱過程中加入其他溶劑等，現在可直接實現自動化。同時，該技術還可以集中控制和監測通風機及其設備，達到多種功能一鍵操作和通風機房的無人值守，促進相關產業的快速、高效發展。

2.4、電氣自動化控制

鋼鐵工業屬于傳統重工業，雖然對于改善民生發展經濟具有十分重要的意義，但是諸如鋼鐵、冶金等工業的生產環境相對來說比較惡劣，不適合現場工作人員長期的工作，這種工作環境對現場工作人員的身體健康會造成十分嚴重的影響，據統計，每年有接近一半以上的肺結核和癌癥患者來自鋼鐵等重污染行業從業者。由于工作環境過于糟糕，經常會出現生產線路故障而影響正常的生產。PLC技術的應用使得電氣自動化控制變得更加的科學高效。隨著PLC技術在電氣控制系統中的普遍應用，我們要想更好的掌握PLC技術的應用技能首先要積極學習DSC技術并了解其自身的應用優勢，通過強化自身數字化、信息化、科技化的程度，進而為實現工業生產的快速發展作出自己的貢獻。在鋼鐵企業中，由于其自身的生產環節往往會受到一定的電磁干擾，因此鋼鐵工業對自動化技術的要求相比于其他行業可能會更高。

結束語

綜上所述，PLC控制技術在冶金工業自動化中具有顯著優勢，可以在鋼鐵企業生產中推廣應用。通過本文的分析可知，PLC控制技術可以應用于鋼鐵企業的清潔生產、變頻調速、配料系統以及電氣控制等環節中，有效提升鋼鐵企業的生產效率及生產安全性，有助于鋼鐵企業產品質量的保障，促進冶金工業的可持續發展。

參考文獻：

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[3] 鞏睿.PLC控制技術在冶金工業自動化中的應用[J].世界有色金屬，2018（20）：16+18.

[4] 張亮健.PLC控制技術在鋼鐵工業中的應用[J].科技風，2018（36）：135.

[5] 梁健峰，周廣宏，于多.PLC控制系統應用中干擾問題的研究[J].集成電路應用，2018，35（12）：27-29.