冷軋機(jī)電氣自動化控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用討論

薛鵬志

摘?要：在當(dāng)前的鋼鐵生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，這種情況的存在極大地推動了我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。與傳統(tǒng)的電氣化控制裝置相比，PLC技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中是通過為處理器為基礎(chǔ)，綜合當(dāng)前已經(jīng)相對成熟的自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和繼電器控制技術(shù)等，通過對這些技術(shù)的全面整合，最終有效地拓展了PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍。本文從當(dāng)前冷軋機(jī)的實(shí)際情況出發(fā)，分析了其電氣自動化系統(tǒng)中PLC技術(shù)的具體應(yīng)用，以期對實(shí)際的工作形成幫助。

關(guān)鍵詞：冷軋機(jī);PLC技術(shù);應(yīng)用

引言：PLC技術(shù)所指的是可編程控制器，這種技術(shù)主要依托于微處理器，對當(dāng)前的計(jì)算機(jī)、通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)進(jìn)行有效整合，從而形成的一種全新的工業(yè)控制裝置。由于這一技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠比較有效地提升工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，因此在鋼鐵企業(yè)之中具有極為廣泛的應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)的基本構(gòu)成及特點(diǎn)

從實(shí)際情況來看，PLC主要可以劃分為箱體式和模塊式兩種類型，同時這兩種類型的PLC在整體特征和組成方面也較為類似。箱體式PLC在組成方面主要由CPU板、I＼O板、顯示面板、內(nèi)存塊和電源等多個關(guān)鍵部件共同組成，如果相關(guān)單位在進(jìn)行對PLC的分類階段，依照相關(guān)設(shè)備的CPU性能來進(jìn)行劃分，則可以劃分為若干型號，同時按照相應(yīng)的I＼O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行劃分，則又可以在以往的基礎(chǔ)上劃分為多種規(guī)格。而對模塊式PLC，從其結(jié)構(gòu)上來看，主要是由CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊和底板等構(gòu)成，由此可見箱體式和模塊式的PLC在構(gòu)成方面相對較為類似，而實(shí)際上來看，無論哪一種結(jié)構(gòu)類型的PLC，其在本質(zhì)上都是屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行具體應(yīng)用的階段，相關(guān)的用戶可以針對實(shí)際的應(yīng)用需求，來進(jìn)行相應(yīng)的的功能擴(kuò)展和組合，從而充分地滿足當(dāng)前的生產(chǎn)需求[1]。

從PLC的特點(diǎn)上來說，該技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中，由于工業(yè)生產(chǎn)的整體環(huán)境相對于其他生產(chǎn)環(huán)境更加惡劣，尤其是鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)過程中，存在高溫、干擾因素多、難以維護(hù)等情況，因此相關(guān)的PLC普遍具有可靠性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)、功能完善和能耗低等特點(diǎn)。首先從可靠性強(qiáng)的特征來看，相關(guān)的PLC在工廠之中具有較強(qiáng)的抵抗故障的能力，同時由于結(jié)構(gòu)相對簡單，因此在進(jìn)行維修的過程中也比較便利。其次，從實(shí)用性強(qiáng)的角度上來看，當(dāng)前鋼鐵企業(yè)冷軋機(jī)電氣自動控制系統(tǒng)中的PLC不僅具有較強(qiáng)的邏輯運(yùn)算能力，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)自檢、記錄顯示和人機(jī)對話等功能，因而能夠比較有效地提高鋼鐵生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

2 PLC技術(shù)在冷軋機(jī)電氣自動化控制中的應(yīng)用

2.1 PLC在電氣自動化控制中的應(yīng)用

要充分了解PLC技術(shù)在冷軋機(jī)電氣自動化控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀，首先需要了解其在電氣自動化控制中的應(yīng)用情況。從實(shí)際情況來看，當(dāng)前的多數(shù)工業(yè)設(shè)備均是較為典型的電氣一體化設(shè)備，尤其是部分液壓設(shè)備，例如機(jī)床等，在這一系列設(shè)備的使用過程中，相關(guān)的液壓和電氣控制時間往往難以形成精準(zhǔn)的把握和控制，且在應(yīng)用過程中存在故障率較高、故障形式多樣的問題，這些問題的存在極大地影響了相關(guān)設(shè)備的正常使用。而通過對PLC技術(shù)與相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行整合，則可以對相關(guān)設(shè)備之中存在的繼電器、接觸器為主的傳統(tǒng)控制裝備進(jìn)行取代，同時由于PLC在使用過程中能夠?qū)υO(shè)備的可靠性和控制時間等進(jìn)行精確把握，所以能夠有效地提升相關(guān)設(shè)備的使用效率和效果。同時PLC技術(shù)的存在也能夠?qū)Ξ?dāng)前相關(guān)設(shè)備的整體狀態(tài)和狀態(tài)變化情況進(jìn)行詳細(xì)的反映，如果相關(guān)設(shè)備存在故障現(xiàn)象則會顯示報(bào)警畫面，為故障排除工作提供了較大的便利。從上述內(nèi)容可以看出，在PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，可以形成控制、監(jiān)管相結(jié)合的一體化系統(tǒng)，確保相關(guān)設(shè)備達(dá)到較為理想的使用效果。

就目前國內(nèi)針對PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的范圍來看，相關(guān)單位的應(yīng)用大致可以劃分為如下幾種類型：首先是開關(guān)量的邏輯控制[2]。這種應(yīng)用方式是最為常見的PLC技術(shù)應(yīng)用方式，在對其進(jìn)行應(yīng)用的過程中，能夠?qū)鹘y(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行性全面的取代，從而讓相關(guān)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制和順序控制等控制效果。其次是運(yùn)動控制。在這種控制方式之下，相關(guān)的設(shè)備能夠完成特定的運(yùn)動方式，為實(shí)際生產(chǎn)形成幫助。此外閉環(huán)控制、數(shù)據(jù)處理和通訊聯(lián)網(wǎng)等控制方式也在當(dāng)前我國的工業(yè)生產(chǎn)之中具有廣泛的應(yīng)用空間。

2.2 PLC技術(shù)在冷軋機(jī)電氣自動化控制中的方應(yīng)用

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)之中，冷軋機(jī)是鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)之中極為關(guān)鍵的設(shè)備之一，同時冷軋機(jī)的整體結(jié)構(gòu)又可進(jìn)行進(jìn)一步的劃分，例如承重輥和工作輥等。冷軋機(jī)PLC控制在當(dāng)前的市場環(huán)境下重要性較高，以厚度控制為例，由于當(dāng)前的市場需求出現(xiàn)了較大的增長，市場形勢也出現(xiàn)了變化，因此進(jìn)行厚度精準(zhǔn)的冷軋薄板生產(chǎn)成為當(dāng)前相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)重心，而以往的生產(chǎn)之中往往采用工業(yè)PC來進(jìn)行相應(yīng)的控制，由于這一技術(shù)在整體的可靠性和反應(yīng)速度方面與PLC具有較大的差距，因此難以生產(chǎn)出全面滿足市場需求的材料。此外，在PLC應(yīng)用過程中也可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)量的過程控制，而連續(xù)量的過程控制則是主要針對生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量和速度等模量的控制，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，這一控制方式可以通過模擬量的輸入輸出，來進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，形成對模擬量的閉環(huán)控制，最終保證相關(guān)生產(chǎn)活動的變量始終保持定值。在快連續(xù)量的控制方面，主要是依托PLC技術(shù)進(jìn)行高速脈沖的接受與輸出，在這種方式之下，通過與相關(guān)的各個傳感器進(jìn)行整合，最終可以保證相關(guān)生產(chǎn)活動實(shí)現(xiàn)對數(shù)字量的有效控制過程，這種控制方式可以實(shí)現(xiàn)圓周、直線等的運(yùn)動方式控制。在通訊方面，相關(guān)的PLC可以實(shí)現(xiàn)及其與機(jī)器之間的通訊，例如針對同一型號之間設(shè)備的通訊，也可以實(shí)現(xiàn)其與其他智能設(shè)備之間的通訊過程等[3]。

在冷軋機(jī)之中進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，相關(guān)單位和人員需要充分地了解相應(yīng)的控制對象，同時計(jì)算出輸入與輸入設(shè)備、PLC型號及其相關(guān)硬件設(shè)備與設(shè)施，最后進(jìn)行程序的編制。在這個過程之中相關(guān)人員需要明確冷軋機(jī)的工作原理，該機(jī)械是通過承重輥和工作輥同時用力來實(shí)現(xiàn)對鋼鐵進(jìn)行軋制的，在此基礎(chǔ)上相關(guān)人員需要對過程中所產(chǎn)生的的數(shù)字量和模擬量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和掌握，進(jìn)而進(jìn)行硬件設(shè)施的選擇和程序的編制工作。

3 結(jié)束語

綜上所述，PLC在當(dāng)前的鋼鐵生產(chǎn)之中具有廣泛的應(yīng)用空間，由于PLC能夠有效地實(shí)現(xiàn)開關(guān)量邏輯控制、慢連續(xù)量過程控制和快連續(xù)量的運(yùn)動控制等多種控制方式，因此比較適合于在冷軋機(jī)之中進(jìn)行應(yīng)用，在進(jìn)行具體應(yīng)用的過程中，需要相關(guān)單位和人員準(zhǔn)確地把握冷軋機(jī)的實(shí)際情況和生產(chǎn)需求，進(jìn)而實(shí)施相應(yīng)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國鋒.可逆冷軋機(jī)張力控制系統(tǒng)簡述及故障分析[J].有色金屬加工，2019（4）.

[2]王永紅，杜瓊，楊揚(yáng).NCEVFD系列工程型變頻器在不銹鋼冷軋機(jī)上的應(yīng)用[J].變頻器世界，2019（03）：106-108.

[3]孫連勇.鋁板帶冷軋機(jī)緊邊板形控制的技術(shù)及策略[J].世界有色金屬，2020，No.545（05）：53-54.