冶金自動化PLC控制系統(tǒng)的設計探析

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摘要：隨著科技的發(fā)展進步，互聯(lián)網技術、計算機技術等先進技術，開始在社會各個領域當中得到應用。而以此為基礎的PLC控制系統(tǒng)，也在很多行業(yè)中得到了廣泛的應用。將PLC控制系統(tǒng)引進到冶金領域，實現(xiàn)冶金自動化，對于控制過程的優(yōu)化有著較大的好處，同時能促使運行可靠性的提高，減少企業(yè)成本，提高冶金自動化工作效率。對此，本文針對冶金自動化plc控制系統(tǒng)的設計進行了分析。

關鍵詞：冶金自動化；PLC；控制系統(tǒng)；設計

1PLC控制系統(tǒng)的構成配置

PLC控制系統(tǒng)一般是西門子S7-300/400系統(tǒng)，利用微機硬件技術及軟件系統(tǒng)，能夠有效控制數據和應用算法，進而完成工作任務。PLC控制系統(tǒng)硬件配置方面，采用了2套PLC柜體、1臺網絡打印機、1臺工程師站，另有2臺互為冗余的控制站。2套PLC柜體是下位機，在冶金自動化生產中，應用于汽輪機主機與輔助機器中?？刂普局邪↖/O模塊、冗余模塊、電源模塊、S7-400控制處理器、以外網接口模塊等。1臺工程師站、2臺控制站是上位機，采用了WindowsXPsp3操作系統(tǒng)、19LCD顯示器、雙網卡、320G硬盤、4GB得RAM，2.8GHz的IntelCPU。PLC控制系統(tǒng)軟件配置方面，1臺工程師站采用了FIX6.15開發(fā)版監(jiān)控軟件，2臺控制站采用了FIX6.15運行版監(jiān)控軟件，控制站采用了STEP7V5.5SP2編程軟件[1]。

2PLC控制系統(tǒng)的控制功能

PLC控制系統(tǒng)應用前，應初始化處理數據系統(tǒng)，通常在控制系統(tǒng)中運行，或是在精密點檢之后運行，或是在系統(tǒng)出現(xiàn)重大故障后，重新啟動時進行初始化處理。在初始化處理過程中，主要流程是對過程設備狀態(tài)及條件信息進行讀取，對設備當前狀態(tài)、工藝流程圖等加以顯示，將全部計數器和定時器清零，自動設置設備操作方式為手動模式，操作人員通過手動操作處理，將設備調整到指定的狀態(tài)和方式。操作員對各個設備的運行狀態(tài)進行檢查，核對運行條件，進而將操作方式調整到正常運行模式[2]。操作員確認正常后，將程序從手動模式開始運行，待正常運轉后，切換到自動模式運行。選擇操作場所的過程中，需要在PLC中控制的設備，在機旁操作箱設置了遠控/近控權限選擇開關。如果選擇近控的操作地點，將開關調到近控的位置，通過機旁操作箱的操作按鈕、操作指示燈，控制設備啟動或停止。如果選擇遠控的操作地點，將開關調到遠控的位置，通過中控室設置的PLC控制站實現(xiàn)遠程操作。在PLC控制系統(tǒng)控制過程中，如果有1臺控制站出現(xiàn)故障，另外1臺控制站就會將報警信號發(fā)出，同時對故障報告打印。操作員通過正常工作站操作，指導故障排除。在PLC系統(tǒng)發(fā)生冗余板卡故障、CPU故障、通信故障等故障時，將會向冗余板卡、冗余CPU、通訊鏈路等冗余設備切換，同時操作站又對報警信號發(fā)出并且對故障報告進行打印。對于非冗余板卡故障，對報警信號發(fā)出，通知專業(yè)人員將故障修復。

3冶金自動化PLC控制系統(tǒng)的設計

3.1系統(tǒng)優(yōu)化設計

在冶金自動化控制過程中，對PLC控制系統(tǒng)進行應用，能夠實現(xiàn)人工智能系統(tǒng)先進理論技術，以及相關工作實踐經驗的良好融合。在以往的冶金作業(yè)中，也對自動化控制加以運用，而主要應用的設計方式，就是根據實際工作經驗，對控制系統(tǒng)進行設計。但是這種設計方法，缺少先進系統(tǒng)的理論基礎支撐，因而在實際工作當中，可能會出現(xiàn)一些故障問題，無法有效的解決。而應用PLC控制系統(tǒng)之后，使得冶金自動化控制系統(tǒng)設計得到了進一步的優(yōu)化。應用了先進的計算機科學技術等，使得產品設計到成型之間的時間大大縮短，冶金自動化控制效率和質量也得到了良好的提高。

3.2故障診斷設計

在冶金設備運行當中，通常會出現(xiàn)的故障問題，一般都具有非線性特點。因此，對于冶金自動化控制系統(tǒng)來說，在冶金設備故障診斷及維修方面，就面臨著更大的難度?；谶@樣的情況，將PLC控制系統(tǒng)應用到冶金自動化控制系統(tǒng)當中，能夠使冶金自動化控制系統(tǒng)檢索效率得到提升。通過應用PLC控制系統(tǒng)的神經網絡結構、模糊邏輯算法、專家系統(tǒng)等，能夠對冶金設備當中發(fā)生故障的位置更好的確定，從而使冶金設備故障診斷、故障維修效率得到提高[3]。

3.3智能控制設計

將PLC控制系統(tǒng)引入到冶金自動化控制過程當中，是在當前科技不斷發(fā)展進步的背景下，冶金工業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢和方向。通常來說，將PLC控制系統(tǒng)應用到冶金自動化控制過程中，主要是應用PLC控制系統(tǒng)中的神經網絡結構、專家系統(tǒng)、模糊算法等相關功能。此外，在冶金自動化系統(tǒng)當中，對于PLC控制系統(tǒng)的應用，主要體現(xiàn)在幾個不同的方面。利用PLC控制系統(tǒng)，能夠有效的實時監(jiān)測冶金設備運行情況和監(jiān)督管理，準確分析冶金設備中相關數據參數，有效管理控制系統(tǒng)運行及功能，及時記錄分析冶金系統(tǒng)運行中發(fā)生的故障等。

4小結

在當前的工業(yè)領域中，隨著科技的不斷發(fā)展進步，很多先進的技術得以應用和推廣，使得工業(yè)領域發(fā)展取得了極大的進步。冶金是工業(yè)領域中的一個重要分支，在冶金行業(yè)中應用先進技術，實現(xiàn)冶金自動化，對于工作效率和工作質量的提升，都有著重要的價值。PLC控制系統(tǒng)是一種先進的控制系統(tǒng)，將其應用于冶金自動化中，能夠取得十分理想的效果。因此，對于PLC控制系統(tǒng)的構成和配置應加以明確，結合其控制功能，根據冶金自動化實際需求合理設計，從而發(fā)揮出更好的應用效果。

參考文獻

[1]王強,喬軒宇,范衛(wèi)鋒.光整機液壓伺服控制系統(tǒng)及FM-458控制器的應用[J].冶金自動化,2017(6):29-34.

[2]吳茂成,楊增暉.基于PLC控制系統(tǒng)在冶金連鑄電氣中的設計與實現(xiàn)[J].通訊世界,2016(14):267-267.

[3]楊勝奎,葛輝.通信技術在PLC冶金自動化控制系統(tǒng)下的應用探討[J].世界有色金屬,2016(8):176-176.

作者：郭潤梅 單位：甘肅能源化工職業(yè)學院