PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

馮超

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展，冶金工業(yè)也是如此，鋼鐵企業(yè)可以通過(guò)PLC控制技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)的自動(dòng)化。基于此，本文從PLC控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)入手，闡述了PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的具體應(yīng)用，以期為鋼鐵企業(yè)應(yīng)用PLC控制技術(shù)提供理論及實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù);冶金工業(yè);自動(dòng)化

為了縮短我國(guó)冶金工業(yè)生產(chǎn)水平和國(guó)際領(lǐng)先水平的差距，鋼鐵企業(yè)需要加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)在冶金工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，提升冶金工業(yè)的自動(dòng)化，PLC控制技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)。PLC控制技術(shù)可以支持閉環(huán)控制及運(yùn)動(dòng)控制，能夠準(zhǔn)確處理并傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)信息，保障冶金工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化及自動(dòng)化。

1 PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

PLC控制技術(shù)是指可編程邏輯控制器，能夠通過(guò)內(nèi)部存儲(chǔ)程序，完成邏輯運(yùn)算以及順序控制等操作，利用數(shù)字化或者模擬化的流程實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備或者生產(chǎn)過(guò)程的控制。在冶金工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

第一，PLC控制技術(shù)可以支持開(kāi)關(guān)控制，傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)控制方式為繼電器，這種控制方式存在靈活性不足及控制效果差等問(wèn)題，PLC控制技術(shù)在開(kāi)關(guān)控制方面具有靈活控制以及支持多設(shè)備同時(shí)控制的優(yōu)勢(shì);第二，PLC控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制及運(yùn)動(dòng)控制，在冶金工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC控制技術(shù)可以利用模擬量的計(jì)算實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，利用多元化的控制途徑實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)或者曲線運(yùn)動(dòng)的控制;第三，PLC控制技術(shù)可以進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理，冶金工業(yè)自動(dòng)化中涉及到大量的數(shù)據(jù)計(jì)算，PLC控制技術(shù)可以進(jìn)行矩形運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及函數(shù)運(yùn)算等多種運(yùn)算方式，有效提高了數(shù)據(jù)處理的效率及準(zhǔn)確性。[1]由此可以看出，在冶金工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC控制技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)。

2 PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用策略

基于上述應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中有廣泛的應(yīng)用，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化、智能化的冶金工業(yè)發(fā)展目標(biāo)，有助于冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.1 PLC控制技術(shù)在清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用

在冶金工業(yè)生產(chǎn)工序中，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，在采選礦、燒結(jié)以及鑄造等工序的設(shè)備控制中有廣泛應(yīng)用，可以有效提升冶金工業(yè)生產(chǎn)的安全性，有助于產(chǎn)品質(zhì)量的保障。以首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合企業(yè)為例，該企業(yè)將PLC控制技術(shù)應(yīng)用于除塵站中，有效提高了鋼鐵生產(chǎn)的清潔程度，真正實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。該企業(yè)的除塵器包括控制柜、空壓機(jī)、水泵以及壓力罐等設(shè)備，在基于PLC控制技術(shù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)支持下，可以實(shí)現(xiàn)除塵器的水溫、水位和壓力等參數(shù)的自動(dòng)控制，根據(jù)上述參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行的電磁閥門(mén)的調(diào)整，控制水泵抽取水管中的清水，并利用壓力罐將清水壓成高壓水柱，完成冶金工業(yè)生產(chǎn)的清潔工作。上述清潔生產(chǎn)工藝在冶金工業(yè)自動(dòng)化中相對(duì)普及。

2.2 PLC控制技術(shù)在變頻調(diào)速中的應(yīng)用

基于PLC控制技術(shù)，鋼鐵企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，通過(guò)PWM向電動(dòng)機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令，在接收信號(hào)的同時(shí)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)速度的控制，符合鋼鐵生產(chǎn)中高爐除塵風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)要求。以首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合企業(yè)為例，該企業(yè)的高爐除塵系統(tǒng)中應(yīng)用了PLC控制技術(shù)，當(dāng)高爐出鐵時(shí)，爐臺(tái)前端設(shè)置的紅外感應(yīng)器會(huì)向PLC控制系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的高溫信號(hào)，PLC控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，并將其發(fā)送給變頻器，變頻器會(huì)根據(jù)接收的信號(hào)內(nèi)容調(diào)整電動(dòng)機(jī)的速度，確保電動(dòng)機(jī)可以在工頻狀態(tài)下吸出粉塵;當(dāng)高爐出鐵結(jié)束后，紅外感應(yīng)器會(huì)向PLC控制系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的低溫信號(hào)，電動(dòng)機(jī)會(huì)在低頻狀態(tài)下運(yùn)行，避免電動(dòng)機(jī)始終處于工頻狀態(tài)，在很大程度上降低了電動(dòng)機(jī)的能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的生產(chǎn)目標(biāo)。

2.3 PLC控制技術(shù)在配料環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，傳統(tǒng)的配料系統(tǒng)大都通過(guò)人工計(jì)算方式明確物料的配比，并以此設(shè)置相應(yīng)的物料運(yùn)輸參數(shù)。一旦生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)配比變化或者設(shè)備更新等狀況時(shí)，需要全面更改配料系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，變更流程較為復(fù)雜，將會(huì)影響鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率。PLC控制技術(shù)的應(yīng)用可以有效完善配料系統(tǒng)的配料流，提升物料配置的準(zhǔn)確性及有序性。具體而言，技術(shù)人員可以利用PLC控制技術(shù)的變頻功能，設(shè)置相應(yīng)的配料控制軟件程序，集物料運(yùn)輸、物料管理及配比控制于一體，實(shí)現(xiàn)高效的配料系統(tǒng)控制，保障鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化及規(guī)范化。

2.4 PLC控制技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，鋼鐵企業(yè)屬于高耗能企業(yè)，生產(chǎn)車間的環(huán)境相對(duì)惡劣，不僅會(huì)對(duì)車間工人的身體健康造成危害，還會(huì)縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命。比如，某鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的金屬粉塵，還泄露了一定的腐蝕性氣體，導(dǎo)致電氣設(shè)備的連接線受到損壞，引發(fā)電氣設(shè)備的短路或者接地等問(wèn)題，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。再加上電氣設(shè)備的維修難度較大，浪費(fèi)了大量的財(cái)力和物力。在此基礎(chǔ)上，鋼鐵企業(yè)需要在電氣控制中應(yīng)用PLC控制技術(shù)，利用PLC的內(nèi)部程序存儲(chǔ)功能，舍棄傳統(tǒng)電氣控制的接線，從根本上杜絕線路問(wèn)題的出現(xiàn)。基于PLC控制技術(shù)，電氣控制系統(tǒng)可以通過(guò)控制程序完成邏輯運(yùn)算以及順序控制等指令，在工業(yè)自動(dòng)化控制的同時(shí)，保障鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。[2]

3 結(jié)論

綜上所述，PLC控制技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中具有顯著優(yōu)勢(shì)，可以在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。通過(guò)本文的分析可知，PLC控制技術(shù)可以應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的清潔生產(chǎn)、變頻調(diào)速、配料系統(tǒng)以及電氣控制等環(huán)節(jié)中，有效提升鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)安全性，有助于鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的保障，促進(jìn)冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟兆鵬.西門(mén)子PLC技術(shù)在現(xiàn)代冶金工業(yè)上的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（13）：105.

[2]董宇航.冶金工業(yè)自動(dòng)化中PLC技術(shù)的應(yīng)用及相關(guān)問(wèn)題解讀[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2017（12）：38-39.