對電氣與儀表設(shè)備系統(tǒng)控制在工廠里的應(yīng)用的探討

陳 超，刁學(xué)超

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東 青島 266000）

對電氣與儀表設(shè)備系統(tǒng)控制在工廠里的應(yīng)用的探討

陳 超，刁學(xué)超

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東 青島 266000）

電氣儀表設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中起到重要的作用。電氣儀表設(shè)備是由控制系統(tǒng)來進(jìn)行控制的，如果控制系統(tǒng)老化嚴(yán)重，變的陳舊，就會影響電氣儀表設(shè)備運行的穩(wěn)定性，降低企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的活動效率。所以，企業(yè)必須要及時對電氣儀表設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行更新和升級，利用PLC監(jiān)控系統(tǒng)來取代舊的控制系統(tǒng)。本文將對工藝控制的條件進(jìn)行闡述，介紹監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能以及如何對電氣儀表設(shè)備進(jìn)行控制。

電氣；儀表設(shè)備；系統(tǒng)控制

0 引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給各行各業(yè)都帶來了顯著變化。對于工業(yè)生產(chǎn)來說，傳統(tǒng)的電氣儀表設(shè)備已經(jīng)逐漸被淘汰，需要進(jìn)行更新?lián)Q代。為了確保新型電氣儀表設(shè)備的工作效率，需要利用新的監(jiān)控系統(tǒng)來控制操作這些電氣儀表和設(shè)備，這樣才能保證企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高我國的工業(yè)生產(chǎn)水平。

1 工藝控制條件

連續(xù)燒結(jié)生產(chǎn)作業(yè)是保持全天二十四小時不間斷的持續(xù)性生產(chǎn)過程，由五個不同的分支系統(tǒng)組成一號、二號兩條生產(chǎn)線。這五個分支系統(tǒng)的主要特點如下：

首先，在所有的分支系統(tǒng)當(dāng)中，相鄰的設(shè)備都要逆著料流的方向進(jìn)行連鎖。其次，運轉(zhuǎn)設(shè)備的操作方式可以分為機(jī)旁操作和集中操作兩種，而煤氣和空氣調(diào)節(jié)閥設(shè)備的控制方式分為自動PID操作和手動操作兩種。再次，如果電機(jī)當(dāng)中的電流功率超過了55千瓦，必須要在現(xiàn)場操作箱上和集中控制室的畫面上發(fā)出信號，向現(xiàn)場技術(shù)人員進(jìn)行提示。還有，在進(jìn)行短接之后，不能夠停止設(shè)備運轉(zhuǎn)，保持料流的繼續(xù)流動。通常情況下，圓盤給料機(jī)之前的部分當(dāng)中存在五個料流，而一號圓盤給料機(jī)到一號單輥破碎機(jī)部分和二號圓盤給料機(jī)到二號熱篩及熱返礦運輸鏈扳機(jī)部分要共用三個料流。最后，在PLC監(jiān)控系統(tǒng)啟動完畢之后，要立刻停止鋪地運輸皮帶組的運行，不要影響PLC監(jiān)控系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。

2 監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)組成

PLC監(jiān)控系統(tǒng)的主站使用的產(chǎn)品型號為S7-400系列，而附屬站使用的產(chǎn)品型號通常是S7-300系列［1］。通常情況下，PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)有一個主站，三十二個附屬站，其中二十一個電控站，十一個儀控站。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的計算機(jī)配置要求如下：操作系統(tǒng)是Windows7 64位，監(jiān)控軟件是SIMΑTIC WinCC，而編程軟件運用的是Step7 V5.5。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的主站和附屬站之間通過PROFIBUS網(wǎng)來交流，而控制中樞與工控機(jī)之間的交流通訊則是利用以太網(wǎng)來進(jìn)行。

2.2 系統(tǒng)功能

PLC監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)功能，主要體現(xiàn)在操作功能、顯示功能和維護(hù)功能三方面［2］。

操作功能主要是通過監(jiān)控系統(tǒng)主畫面上的開關(guān)鍵來實施的。開關(guān)鍵能夠控制很多操作，比如說畫面的切換、集中開啟或者停止系統(tǒng)、選擇料流、進(jìn)行設(shè)備短接、調(diào)節(jié)空氣和煤氣閥的控制方式等等。正是因為開關(guān)鍵能夠?qū)崿F(xiàn)眾多功能，所以在操作時要格外謹(jǐn)慎。只有對系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)和歷史信息進(jìn)行深入研究和分析，隨時對設(shè)備運行中的錯誤進(jìn)行校正，才能夠進(jìn)行正確操作，確保儀器設(shè)備的運行狀態(tài)保持正常。

顯示功能能夠直觀反映設(shè)備的運行狀態(tài)如何、工作方式是機(jī)旁操作還是集中操作、主控制回路上的各個元件是合是分、以太網(wǎng)連接是否保持正常、附屬站運行狀況如何，讓技術(shù)人員一目了然，還能夠在儀器出現(xiàn)故障的時候發(fā)出提示，提醒技術(shù)人員進(jìn)行儀器調(diào)整和故障排除。除此之外，PLC監(jiān)控系統(tǒng)對于煤氣、空氣壓力值和流量值、各風(fēng)箱和總管溫度的觀察結(jié)果，也通過顯示功能顯示出來。當(dāng)電氣儀表設(shè)備當(dāng)中的電流功率超過55千瓦時，PLC監(jiān)控系統(tǒng)會自動在顯示屏主畫面上發(fā)出提示信號，提示技術(shù)人員采取必要措施。PLC監(jiān)控系統(tǒng)對電氣儀表設(shè)備的監(jiān)控是24小時不間斷的持續(xù)監(jiān)控，在保持監(jiān)控的同時，還要不斷記錄管路溫度、管路負(fù)壓、燒結(jié)機(jī)運轉(zhuǎn)速度、終點溫度、料層厚度等工作參數(shù)。這些工作參數(shù)的持續(xù)記錄，能夠幫助技術(shù)人員了解設(shè)備的運行狀況，總結(jié)出設(shè)備的運行規(guī)律，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行存在的問題，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)調(diào)整，降低設(shè)備出現(xiàn)事故的概率，避免給企業(yè)帶來損失。

維護(hù)功能則是PLC監(jiān)控系統(tǒng)對電氣儀表設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的重要功能。技術(shù)人員能夠隨時觸動顯示器主畫面，了解控制回路當(dāng)中各個元件的電位和運行狀況，還能夠調(diào)出變頻器和全數(shù)字直流調(diào)速設(shè)備的運行參數(shù)，判斷其運行穩(wěn)定性。PLC監(jiān)控系統(tǒng)對各個站點都設(shè)置了專門的監(jiān)控畫面，一旦站點設(shè)備發(fā)生問題，該站點的監(jiān)控畫面就會自動跳出，向技術(shù)人員發(fā)出信號。技術(shù)人員在收到PLC監(jiān)控系統(tǒng)的提示之后，就會通知維修人員對故障部位進(jìn)行維修處理，讓故障設(shè)備以最快速度恢復(fù)正常運行，維護(hù)工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

2.3 PLC功能

電氣儀表設(shè)備通常屬于氣體絕緣的全封閉組合電器類型，簡稱GIS。在GIS保持運行的過程中，PLC監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)IS的運行程序進(jìn)行優(yōu)化，分析GIS運行的各項數(shù)據(jù)，提高其運行效率，避免運行過程中可能出現(xiàn)的各項風(fēng)險。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的控制中樞又被稱為PLCCPU，具有自我判斷的功能，能夠在子系統(tǒng)發(fā)生故障時及時發(fā)現(xiàn)，向技術(shù)人員發(fā)出提示。PLC監(jiān)控系統(tǒng)能夠大大減少控制系統(tǒng)硬接點和故障點的數(shù)量，提高了控制系統(tǒng)的運行效率和運行性價比，降低了系統(tǒng)的維修成本。PLC監(jiān)控系統(tǒng)的主站通過控制器模塊接入到工廠的內(nèi)網(wǎng)當(dāng)中，借助工廠內(nèi)網(wǎng)的總線接受信息和傳遞信息。而調(diào)度中心的接口和控制程序又能夠與以太網(wǎng)進(jìn)行連接，在接口與總控主機(jī)之間建立信息的傳遞通道，進(jìn)行信息交流與溝通。

3 結(jié)論

PLC監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生，大大提高了對電氣儀表設(shè)備的控制效率，讓電氣儀表設(shè)備的運行穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)，運行成本降低，有利于工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行。我國要積極對PLC監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能進(jìn)行優(yōu)化，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上開發(fā)更多的功能，進(jìn)一步確保電氣儀表設(shè)備的運行安全和運行穩(wěn)定，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)水平的提高。

［1］陳明艷.電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)分析［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015（11）∶21+46.

［2］黃鶴堯，于慶豐，劉暢.工業(yè)儀表自動化控制技術(shù)發(fā)展的新趨勢探討［J］.化工管理，2015（17）∶20.

［3］禹宏雷，薛成群，韓旭.淺談電氣與儀表自動化PLC監(jiān)控系統(tǒng)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（15）∶116.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.107