PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用分析

張波　劉鵬厚

【摘? 要】隨著我國社會的不斷發展，我國科技水平也有很明顯的提高。科技水平提高也影響我國各行業的發展。自動化技術的出現解決了我國各領域遇到的問題，通過采用自動化技術可以進一步提高企業的工作效率，同時也保證了生產過程中工人的人身安全。通過在生產過程中使用PLC型DCS控制系統，可以進一步提高企業的生產能力，降低勞動強度，提高工作精度。因此，自動化生產線在很多生產企業中占據非常重要的地位。電子控制系統對機器設備的控制程度影響整個生產車間的生產效率，在自動化生產線中，采用PLC型DCS控制系統可以提高對更生產環節的掌控力度，提高生產效率，實現企業快速發展的目的。

【關鍵詞】PLC型DCS控制系統;自動化生產線;方案

一、自動化生產線電子控制系統設計方案

通過對水泥工藝的自動化控制系統進行研究發現，PLC型DCS控制系統可以更有效的對整個產生過程提供更高效的掌控力度，保證各個生產環節能夠有條不紊的進行，避免在生產過程中出現安全威脅。該控制系統可以對現場進行監視管理，能夠對施工現場的設備數據進行有效分析從而對設備有一個更好的調用。自動化生產線電控系統配置如圖1所示。由軟件工程師、操作員、硬件組成控制系統內部的中控室環節。通過對PLC型DCS控制系統的各個設備進行分析可以更好的了解PLC型DCS控制系統運轉過程，在實踐中更好的對該控制系統進行操作，保證整個生產環節的生產效率。對圖1電子控制系統進行解析研究發現，電子控制柜由起始量輸出、輸入繼電器、信號處理設備等構成。在水泥工廠中應用PLC型DCS控制系統需要建立中央控制室到達對設備進行整體的控制的目的。通過中央控制室對PLC型DCS控制系統進行控制可以對石灰石破碎等相關數據進行收集整理并且可以由控制人員在中央控制系對設備進行遠行操控，根據改變相關參數使設備進行不同功能作業。操作人員通過修改設備的某項參數可以改變物理設備運轉，間接的完成了對機器設備的控制。在中央控制室中有相應的報警打印機、工程師站等構件，進一步的保證生產能夠正常運行。在電子控制系統中，工程師可以通過對控制邏輯進行修改從而完成生產流程的改變，針對實際情況對設備進行相應的轉變，從而實現對電子控制系統的維護以及通過控制系統實現不同的生產功能。電子控制系統自帶通信網絡功能，通訊網絡可以實現數據信號的傳輸，因此通信網絡信號傳輸的快慢也是影響自動化生產線生產產品的一重大因素。當前通信網絡一般以光纖作為通訊介質，工廠根據實際情況將控制站進行劃分，將控制區域劃分為石灰石破碎遠程站、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戰。在工廠中，控制站會將若干自動控制模塊安裝在低配電壓適中，有利于PLC型DCS控制系統的完整性與統一性。

二、PLC型DCS控制系統的應用

2.1PLC型DCS控制系統在水泥生產電子控制系統中的應用

隨著我國科學技術水平的不斷提高，自動化生產也是很多工廠提高產品生產力的主要手段。在水泥廠中應用電子控制系統可以進一步的提高水泥的產量以及水泥的質量。應用當前最新的電子控制系統即PLC型DCS控制系統可以對生產現場的數據和設備進行實時監控管理，保證現場各運作單元正常運行。

2.1.1系統功能

機組的開啟需要機組步狀態字，通過機組步狀態字可以有效的保證機組是順序啟動的。保證機組的啟動不會影響設備的正常運行。采用機組步狀態字對機組進行控制時，一般是通過設定自動開啟時間保證機組的開啟和電機保持一致。但采用機組步狀態字的方式開啟機組時要注意脈沖信號的影響。步信號屬于脈沖信號，當控制系統的內部邏輯完成相對應的任務之后會將內部計算出的數據結果輸送到DR管腳，從而實現對電機運行狀態的控制。為了確保設定開啟的時間與當前大多數電機的啟動時間保持一致需要將開啟時間設定為1s以內。當機組啟動的時間與電機不一致就會對設備造成影響，對機組的自動設定時間進行修改，檢查電機的啟動時間和機組的啟動時間差從而修改兩者的啟動時間，保證機組的啟動時間和電機的啟動時間在可控范圍內，保證生產車間不會因此出現故障。在系統設定啟動時間時，一般通過數字1和0代表系統可啟動和不可啟動兩種狀態。在啟動連鎖中，大型設備想要進行啟動只需要通過指令模塊輸入命令就可以完成啟動連鎖。在運行連鎖中，設備想要啟動相應的功能模塊需要開啟所有設備，只有當所有的設備全部啟動之后控制單元才允許設備發送指令。在系統中，為了方便對所有電機進行控制，需要使用預先已經編譯好的規則對所有電機進行編輯，通過對所有的電機進行前期的預處理之后，當想要啟動電機時只需要通過數字0和1進行調整即可，當想要所有電機恢復運行時也可以通過控制字進行調整。這種控制方式不僅提高了對電機的控制，使控制更加簡單、高效，還有效的避免在控制電機時因為一些失誤從而影響整個生產線的自動運行。

2.1.2計算機監控組件

邏輯控制程序在機器運轉時不會對設備造成干擾，但工作人員通過改變邏輯控制也會導致設備的運轉發生變化，導致邏輯控制既是獨立的又和控制系統有一定聯系的。從整體看兩者的基本構成單元有很大差異，從總線網絡和通訊協議方面來講，兩者都需要借助總線網絡和通訊協議進行信號的傳輸。通信介質是影響信息傳輸的主要因素，通信介質的選擇關乎這控制系統對各機器設備的控制效率，進一步影響到整個自動化成產線。在選擇通訊介質事需要從兩個方面進行考慮。首先通信介質需要足夠穩定，其次通信介質能夠有效的為控制系統進行服務。只有滿足以上兩點需求才能保證不會影響控制系統對機器設備的控制，進一步使站點的數據能夠有效的傳輸到各個電子設備當中，保證各個單元能夠及時收到控制信號從而實現生產線的正常運行。采用PLC型DCS控制系統時，該控制系統所包含的功能非常多，因此，系統需要的項目也比其他控制系統要多。因此PLC型DCS控制系統想要正常運行離不開網絡通訊系統、計算機監控組件以及邏輯程序控制系統的加入。只有在生產現場配有十分完善的計算機監控系統才能有效的提高PLC型DCS控制系統的精確度和效率，保證電子控制系統能夠及時的對各個設備進行功能調度。使各個設備能夠準確有序地完成各自的作業。

2.1.3軟件功能設計

系統控制的核心是實時的對現場設備進行控制和監測。通過電子控制系統可以保證自動化生產線能夠正常有序運行，避免意外事故的發生，通過電子控制系統對機器設備進行監控可以有效的通過電子控制系統對各個設備發送工作指令，從而實現各個設備自動進行生產作業，提高控制系統對機器設備的控制，并且保證控制系統能夠更有效的處理生產過程中出現的問題。另外，PLC型DCS控制系統在實際的應用中具有很強的可視性，可以進一步的了解各生產環節的詳細情況，保證整個生產過程不會出現嚴重的意外事故，保證企業的經濟利益。另外，PLC型DCS控制系統可以實現對各個機器設備的實時監測，并把監測結果呈現在控制面板上，工作人員可以通過控制面板就可以進一步了解各機器設備的工作情況以及受損情況，對有問題的設備進行及時修復和更換，保證設備的正常運行并保證PLC型DCS控制系統不會出現任何故障問題。對系統故障進行處理時，需要明確系統故障發生的位置以及故障的類型，通過對故障位置以及類型做出正確的判斷可以更有效的解決設備故障，從而使得系統更安全有效的運行，提高產品的生產率。

三、在拋光生產線自動化上專控系統中的應用

陶瓷拋光磚的生產需要經過窯爐的高溫處理，從而使磚的硬度達到標準，這也就導致經過高溫處理的磚坯具有非常高的溫度，導致這時的磚坯不能及時進行下一步的生產處理。需要將經過窯爐高溫處理過的磚坯進行降溫，避免在后續環節高溫磚坯會對機器設備以及工作人員造成傷害。當磚坯的溫度達到一定的標準時才能開始進行下一步的生產工序即對磚坯進行拋光工序。因此需要將窯爐燒出的具有高溫的磚坯進行及時的降溫然后將這些磚坯進行及時的存儲。一般來說，將磚坯進行存儲一般是將磚坯豎向放置，這種方式對磚坯進行存儲可以最大程度的釋放磚坯的溫度也可以最有效的釋放磚坯的應力。之后就需要對磚坯進行拋光的作業。

通過以上工藝流程可以完成陶瓷的拋光任務，但該工藝流程的工作量也非常大。不利于工廠產品的生產，降低了廠家的生產效率。通常情況下，一塊磚的重量至少是16公斤，想要將磚坯進行拋光工序就需要將窯爐燒出的已經降溫并釋放地應力的磚頭進行搬運。在搬運時，由于磚頭的數量非常多就導致搬運工每天要搬運的磚的數量也非常巨大，需要花費的勞動力費用變得非常高。隨著當前勞動力費用不斷提高，以及從事這項工作的人員日益減少，廠家就需要想辦法通過機械化作業代替人力勞動，從而保證企業的生產效率。因此，自動化的搬磚機也應運而生，通過自動化搬磚機可以有效的解決勞動力不足的問題，并且通過自動化搬磚機可以提高磚的搬運數量。從本質上來說，這也是一種達到流水作業效果的系統集成裝置。

當明確知道機器設備的動作之后，編程人員通過編寫一定的代碼可以實現PLC型DCS控制系統控制機器設備完成一系列的動作。當明確要做的動作之后，編程人員的編寫難度也會大大降低。通過對搬磚車的動作分析為例，分析程序編寫的方法。當對搬磚車進行程序控制時，需要了解搬磚車向前向后移動的原因。通過對搬磚車基礎動作進行分析之后，編程人員可以通過編寫一定的代碼來控制搬磚車的移動。之后進行測試無誤之后需要對搬磚車的復雜動作進行分析，其中包括鉤磚彎桿及推磚轉盤沒回位、上磚傳送沒完成、前限位信號等進行分析。通過對搬磚車的各個信號的檢測裝置進行監控，保證當搬磚車完成一條動作命令之后可以及時的檢測到動作完成的信號。通過對復位信號、傳送信號等進行控制就可以完成搬磚車的程序梯形圖，保證搬磚車能夠自動完成搬磚任務。

總結

綜上所述，電子控制系統在當前工業中有著不可代替的重要作用，而PLC型DCS控制系統是電子控制系統中最先進的控制方法，通過計算機技術和通訊技術可以有效的對各機器設備進行有效控制和實時監測，保證自動化生產線能夠準確有序的運行。電子控制系統是對先進技術進行綜合應用的一門技術，通過使用PLC型DCS控制系統可以更顯著的發揮其控制功能使得在當今勞動力費用昂貴的今天可以為工廠生產減輕成本的投入使工廠有更大的收益，使整個工業生產領域向前邁進新的一步。

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