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冶金自动化PLC控制系统的设计探析

摘要:随着科技的发展进步,互联网技术、计算机技术等先进技术,开始在社会各个领域当中得到应用。而以此为基础的PLC控制系统,也在很多行业中得到了广泛的应用。将PLC控制系统引进到冶金领域,实现冶金自动化,对于控制过程的优化有着较大的好处,同时能促使运行可靠性的提高,减少企业成本,提高冶金自动化工作效率。对此,本文针对冶金自动化PLC控制系统的设计进行了分析。

关键词:冶金自动化;PLC;控制系统;设计

1PLC控制系统的构成配置

PLC控制系统一般是西门子S7-300/400系统,利用微机硬件技术及软件系统,能够?#34892;?#25511;制数据和应用算法,进而完成工作任务。PLC控制系统硬件配置方面,采用了2套PLC柜体、1台网络打印机、1台工程师站,另有2台互为冗余的控制站。2套PLC柜体是下位机,在冶金自动化生产中,应用于汽轮机主机与辅助机器中。控制站中包括I/O模块、冗余模块、电源模块、S7-400控制处理器、以外网接口模块等。1台工程师站、2台控制站是上位机,采用了WindowsXPsp3操作系统、19LCD显示器、双网卡、320G硬盘、4GB得RAM,2.8GHz的IntelCPU。PLC控制系统软件配置方面,1台工程师站采用了FIX6.15开发版监控软件,2台控制站采用了FIX6.15运行版监控软件,控制站采用了STEP7V5.5SP2编程软件[1]。

2PLC控制系统的控制功能

PLC控制系统应用前,应初始化处理数据系统,通常在控制系统中运行,或是在精密点检之后运行,或是在系统出现重大故障后,重新启动时进行初始化处理。在初始化处理过程中,主要流程是对过程设备状态及条件信息进行读取,对设备当前状态、工艺流程图等加以显示,将全部计数器和定时器清零,自动设置设备操作方式为手动模式,操作人员通过手动操作处理,将设备调整到指定的状态和方式。操作员对各个设备的运行状态进行检查,核对运行条件,进而将操作方式调整到正常运行模式[2]。操作员确认正常后,将程序从手动模式开始运行,待正常运转后,切换到自动模式运行。选择操作场所的过程中,需要在PLC中控制的设备,在机旁操作箱设置了远控/近控权限选择开关。如果选择近控的操作地点,将开关调到近控的位置,通过机旁操作箱的操作按钮、操作指示灯,控制设备启动或停止。如果选择远控的操作地点,将开关调到远控的位置,通过中控室设置的PLC控制站实现远程操作。在PLC控制系统控制过程中,如果有1台控制站出现故障,另外1台控制站就会将报警信号发出,同时对故障报告打印。操作员通过正常工作站操作,指导故障排除。在PLC系统发生冗余板卡故障、CPU故障、通信故?#31995;?#25925;障时,将会向冗余板卡、冗余CPU、通?#35835;?#36335;等冗余设备切换,同时操作站又对报警信号发出并且对故障报告进行打印。对于非冗余板卡故障,对报警信号发出,通知专业人员将故障修?#30784;?

3冶金自动化PLC控制系统的设计

3.1系统优化设计

在冶金自动化控制过程中,对PLC控制系统进行应用,能够实现人工智能系统先进理论技术,以及相关工作实践经验的良好融合。在以往的冶金作业中,也对自动化控制加以运用,而主要应用的设计方式,就是根据实际工作经验,对控制系统进行设计。但是这种设计方法,缺少先进系统的理论基础支撑,因而在实际工作当中,可能会出现一些故障问题,无法?#34892;?#30340;解决。而应用PLC控制系统之后,使得冶金自动化控制系统设计得到了进一步的优化。应用了先进的计算机科学技术等,使得产品设计到成型之间的时间大大缩短,冶金自动化控制效率和质量也得到了良好的提高。

3.2故障诊断设计

在冶金设备运行当中,通常会出现的故障问题,一般都具有非线性特点。因此,对于冶金自动化控制系统?#27492;擔?#22312;冶金设备故障诊断及维修方面,就面临着更大的?#35759;取?#22522;于这样的情况,将PLC控制系统应用到冶金自动化控制系统当中,能够使冶金自动化控制系统检索效率得到提升。通过应用PLC控制系统的神经网络结构、模糊逻辑算法、专家系统等,能够对冶金设备当中发生故?#31995;?#20301;置更好的?#33539;ǎ?#20174;而使冶金设备故障诊断、故障维修效率得到提高[3]。

3.3智能控制设计

将PLC控制系统引入到冶金自动化控制过程当中,是在当前科技不断发展进步的背景下,冶金工业发展的一个重要趋势和?#36739;頡?#36890;常?#27492;擔?#23558;PLC控制系统应用到冶金自动化控制过程中,主要是应用PLC控制系统中的神经网络结构、专家系统、模糊算法等相关功能。此外,在冶金自动化系统当中,对于PLC控制系统的应用,主要体现在几个不同的方面。利用PLC控制系统,能够?#34892;?#30340;实时监测冶金设备运行情况?#22270;?#30563;管理,准确分析冶金设备中相关数据参数,?#34892;?#31649;理控制系统运行及功能,及时记录分析冶金系统运行中发生的故?#31995;取?

4小结

在当前的工业领域中,随着科技的不断发展进步,很多先进的技术得以应用和推广,使得工业领域发展取得了极大的进步。冶金是工业领域中的一个重要分支,在冶金行业中应用先进技术,实现冶金自动化,对于工作效率和工作质量的提升,都有着重要的价值。PLC控制系统是一种先进的控制系统,将其应用于冶金自动化中,能够取得十分理想的效果。因此,对于PLC控制系统的构成和配置应加以明确,结合其控制功能,根据冶金自动化实际需求合理设计,从而发挥出更好的应用效果。

参考文献

[1]王强,?#20999;?#23431;,范卫锋.光整机液压伺服控制系统及FM-458控制器的应用[J].冶金自动化,2017(6):29-34.

[2]吴茂成,杨增晖.基于PLC控制系统在冶金连铸电气中的设计与实现[J].通讯世界,2016(14):267-267.

[3]杨胜奎,葛辉.通信技术在PLC冶金自动化控制系统下的应用探讨[J].世界有色金属,2016(8):176-176.

作者:郭润梅 单位:甘肃能源化工职业学院

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