PLC在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

王殿玲

【摘? 要】鋼鐵冶金工業(yè)的工藝流程復(fù)雜程序繁多，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益并推動(dòng)行業(yè)前進(jìn)。PLC技術(shù)作為工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心部分對(duì)于行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展具有關(guān)鍵作用。

【關(guān)鍵詞】PLC;鋼鐵冶金企業(yè);電氣自動(dòng)化控制

引言

目前，在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的先進(jìn)技術(shù)之一就是PLC技術(shù)，其應(yīng)用主要是提高工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化控制水平。PLC技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)控制設(shè)備時(shí)，能夠極大的提高可編程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且編程軟件入門(mén)簡(jiǎn)單，容易上手，適用人群極大的增加。在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中，充分應(yīng)用PLC技術(shù)能夠有效降低系統(tǒng)運(yùn)行的出錯(cuò)率，并且做到了解放人力，改變以往鋼鐵冶金重工業(yè)生產(chǎn)需要大量的人力資源的生產(chǎn)模式，從而真正有效提高鋼鐵冶金工業(yè)生產(chǎn)效率，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1PLC概述

1.1PLC技術(shù)概念

PLC通常被稱作可編程邏輯控制器，從它本身的工作形式來(lái)說(shuō)PLC是一種儀器，這一儀器的主要特點(diǎn)是它具有編程存儲(chǔ)的功能。它通過(guò)數(shù)字輸入或數(shù)字輸出指令的形式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的生產(chǎn)加工設(shè)備或者說(shuō)不同的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)進(jìn)行有序且高效的控制。通過(guò)這種形式不僅能夠加強(qiáng)所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量并提高作業(yè)效率，還可以在很大的程度上降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)階段的經(jīng)濟(jì)效益，盡可能提升企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。除了上述作用，PLC技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源合理的優(yōu)化配置，形成節(jié)約、綠色、環(huán)保的生產(chǎn)工作模式。

1.2PLC在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用意義

很多鋼鐵冶金企業(yè)都普遍應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，其中有以下幾點(diǎn)意義：

（1）由于PLC技術(shù)具有對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬和語(yǔ)言設(shè)置的功能，通過(guò)這些功能可以在很大程度上提升產(chǎn)品加工過(guò)程中的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。

（2）運(yùn)用PLC技術(shù)可以建立一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)加工流程，已達(dá)到降低勞動(dòng)力使用的目的，并最終提高產(chǎn)品在這一領(lǐng)域的高科技含量。

（3）對(duì)于鋼鐵加工制造企業(yè)來(lái)說(shuō)傳統(tǒng)的控制技術(shù)目前已經(jīng)難以滿足企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的要求，加上近年來(lái)我國(guó)新一輪建設(shè)的進(jìn)行導(dǎo)致對(duì)鋼鐵產(chǎn)量的需求與日俱增。PLC技術(shù)的應(yīng)用提升鋼鐵生產(chǎn)作業(yè)的工作效率。

2PLC在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1在熱軋產(chǎn)線中的應(yīng)用

目前我國(guó)常見(jiàn)的熱連軋產(chǎn)線主要由四道工序構(gòu)成，第一道是加熱爐;連鑄生產(chǎn)的板坯進(jìn)入加熱爐進(jìn)行均熱，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。該工序的生產(chǎn)環(huán)境存在煤氣、高溫等危險(xiǎn)性，由PLC、熱電偶和電控?zé)鞓?gòu)成的燃燒控制系統(tǒng)能為加熱爐提供穩(wěn)定精確安全的爐溫控制。第二道是軋機(jī)前的高壓水除鱗系統(tǒng);利用高壓水沖擊去除板坯表面氧化鐵皮，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。PLC通過(guò)HMD捕捉到板坯到達(dá)除鱗位置的信號(hào)后控制噴射閥組快速準(zhǔn)確打開(kāi)和關(guān)閉。高壓水除鱗是熱軋產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，工藝復(fù)雜設(shè)備連鎖多，利用PLC控制除鱗系統(tǒng)可以提高控制精度和可靠性同時(shí)降低用水量，降低維護(hù)難度。第三道是軋機(jī)系統(tǒng);軋機(jī)系統(tǒng)由粗軋機(jī)和精軋機(jī)組成，粗軋機(jī)通常執(zhí)行多道次軋制，配合壓力定寬機(jī)和立輥提供大壓下量，產(chǎn)出合格的中間坯。精軋機(jī)組的各道次機(jī)架按照工藝要求提供相應(yīng)的負(fù)荷分配進(jìn)行軋制。軋機(jī)系統(tǒng)主要由傳動(dòng)、液壓、潤(rùn)滑等部分組成，軋鋼工藝中控制帶鋼板型和軋制質(zhì)量至關(guān)重要的AGC厚度控制、HGC輥縫控制和彎竄輥功能就是依靠對(duì)電氣液壓系統(tǒng)的精確控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液壓系統(tǒng)的控制核心部分是由上位機(jī)、PLC主站、DP從站和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件構(gòu)成。通過(guò)采集和處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)，PLC對(duì)不同功能的液壓泵站的參數(shù)進(jìn)行精確快速的控制，由液壓缸實(shí)現(xiàn)AGC、HGC、軋制力控制和活套張力控制等重要工藝功能。最后一道工序是冷卻和卷取;帶鋼通過(guò)快冷、層流等冷卻方式將帶鋼冷卻到指定溫度進(jìn)行卷取作業(yè)生成合格的熱軋商品卷。卷取工序中采用分布式控制系統(tǒng)，卷取PLC站與精軋通訊，分站與各液壓站閥臺(tái)相連，通過(guò)對(duì)帶鋼的材質(zhì)、厚度、寬度和精軋拋鋼速度等數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理實(shí)現(xiàn)側(cè)導(dǎo)板控制、助卷輥踏步和動(dòng)態(tài)卷取張力控制等功能。PLC控制系統(tǒng)具有優(yōu)秀的可靠性和穩(wěn)定性，它的應(yīng)用既提高了軋鋼的質(zhì)量和產(chǎn)量，又改善了生產(chǎn)條件。

2.2在故障響應(yīng)中的應(yīng)用

在鋼鐵冶金工業(yè)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，能夠有效的利用旁屏手動(dòng)或者是現(xiàn)場(chǎng)控制等一系列的方法展開(kāi)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的控制以及操作，PLC技術(shù)針對(duì)閉環(huán)控制的過(guò)程中與測(cè)量轉(zhuǎn)速用到的單位以及與執(zhí)行相關(guān)的單位等可以對(duì)鋼鐵冶金設(shè)施進(jìn)行較為高效的控制。在這一過(guò)程中可以通過(guò)PLC技術(shù)鋼鐵冶金的生產(chǎn)進(jìn)行進(jìn)一步控制，如果電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生故障，PLC技術(shù)可以迅速對(duì)其進(jìn)行有效的反應(yīng)，通過(guò)鋼鐵冶金的常規(guī)控制系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，快速通知專業(yè)維修人員，使其可以利用科學(xué)手段快速找到使其發(fā)生故障的具體原因，并且還可以及時(shí)運(yùn)用適當(dāng)?shù)拇胧?duì)故障部位進(jìn)行修復(fù)，保證在鋼鐵冶金的過(guò)程中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以一直處于優(yōu)良的狀態(tài)中進(jìn)行工作。我國(guó)科學(xué)技術(shù)在不斷前行的情況下推動(dòng)了鋼鐵冶金工業(yè)中使用PLC技術(shù)，并且使其可以朝向多元化方向發(fā)展，為我國(guó)工業(yè)的自主性發(fā)展奠定了夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.3在煉鐵除塵中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，PLC技術(shù)在冶金工業(yè)的不同作業(yè)環(huán)節(jié)都發(fā)揮著重要的作用，如安全性能、質(zhì)量維護(hù)等。另外，該技術(shù)也在實(shí)際生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，包括采礦、鑄造等。以除塵站進(jìn)行舉例分析，其主要構(gòu)成包括空壓機(jī)、水箱、控制柜等。其運(yùn)行過(guò)程就是通過(guò)控制柜對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行輸送，直到進(jìn)入到水管內(nèi)，再通過(guò)改變壓力的控制使水流轉(zhuǎn)變成高壓水柱，以此來(lái)完成產(chǎn)品的沖洗除塵。應(yīng)用PLC技術(shù)，工作人員可以對(duì)水箱內(nèi)的水位、水柱壓強(qiáng)等不同參數(shù)進(jìn)行有效的掌控，便于控制整個(gè)除塵環(huán)節(jié)，確保清洗的效果。

2.4在降耗增效中的應(yīng)用

在鋼鐵冶金工業(yè)中，針對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，主要是通過(guò)順序以及開(kāi)關(guān)量對(duì)其進(jìn)行控制的，可是在利用繼電控制器對(duì)其進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，也會(huì)體現(xiàn)出一些不良影響，造成生產(chǎn)工作難以展開(kāi)持續(xù)性發(fā)展。在這一過(guò)程中在鋼鐵冶金工業(yè)中使用PLC技術(shù)，可以有效的完成對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立控制操作，在此期間還應(yīng)該配合專門(mén)為信息以及通信研發(fā)出來(lái)的模塊，可以依據(jù)具體生產(chǎn)的整體需求。在這一過(guò)程中可以效的完成電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，并且要有針對(duì)性的對(duì)基進(jìn)行控制，與現(xiàn)階段我國(guó)大力提倡的節(jié)能減排的環(huán)保觀點(diǎn)基本一致。PLC技術(shù)在鋼鐵冶金過(guò)程中，可以從工業(yè)的角度出發(fā)，針對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，完成企業(yè)在生產(chǎn)流程中對(duì)鋼鐵冶金展開(kāi)綜合調(diào)配以及控制的需求，在這一過(guò)程中可以有效的提升鋼鐵冶金工業(yè)的發(fā)展速度，可以順應(yīng)時(shí)代對(duì)鋼鐵冶金工業(yè)的需求。

結(jié)語(yǔ)

近幾年，我國(guó)城市化發(fā)展速度不斷加快加大了鋼鐵冶金產(chǎn)品需求量的不斷上升，將PLC技術(shù)運(yùn)用于鋼鐵冶金企業(yè)的電氣自動(dòng)化控制中，可以獲得良好的效果，而且還可以使PLC技術(shù)獲得更加廣闊的發(fā)展。鋼鐵冶金企業(yè)要想得到更好的發(fā)展就一定要提升自身的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，但是要想把這一技術(shù)帶入到重工業(yè)中，需要對(duì)自動(dòng)化控制進(jìn)行有效研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]許法濤.PLC在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討[J].數(shù)字通信世界，2018（05）：207+220.

[2]李德英.PLC技術(shù)在冶金企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)踐探究[J].信息記錄材料，2018，19（10）：47-48.

[3]葉茂.PLC技術(shù)在鋼鐵企業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（03）：53.

（作者單位：山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司）