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    PLC系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化分析

    2019-10-20 03:21:35何楊帆
    關(guān)鍵詞:變頻器系統(tǒng)

    【摘 要】PLC控制系統(tǒng)軟件的優(yōu)良程度對冶金矯直設(shè)備具有直接影響?,F(xiàn)代化大型冶金企業(yè)中,自動化控制水平較高,工藝對操作人員要求及依賴性較高,導(dǎo)致控制系統(tǒng)軟件硬件具有較高容錯性及穩(wěn)定性。PLC控制系統(tǒng)在結(jié)合變頻器有利于提升冶金矯直設(shè)備工作效率。本文探討PLC及變頻器相關(guān)概念,對兩者在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用及優(yōu)勢進行論述。

    【關(guān)鍵詞】PLC;變頻器;系統(tǒng)

    冶金行業(yè)在展開工作中涉及工序相對復(fù)雜,不同項目控制具有獨立系統(tǒng),控制主體包括高爐、煤氣大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備等,控制對象工藝復(fù)雜,控制需求較多,需要設(shè)計軟硬件控制系統(tǒng)滿足正常及非正常生產(chǎn)需求,且具有靈活性、優(yōu)質(zhì)性。此類控制系統(tǒng)涉及工作人員數(shù)量較多,但技術(shù)水平參差不齊。若技術(shù)人員能對控制對象了解程度不足,都將使設(shè)計的程序存在缺陷。部分程序無法參與到大生產(chǎn)過程。因此,應(yīng)當(dāng)不斷提升控制系統(tǒng)軟件功能,并改善PLC軟件控制水平。

    1.PLC及變頻器

    1.1PLC

    PLC利用可編程儲存器將控制器結(jié)合到內(nèi)部儲存程序,邏輯運算過程中對內(nèi)部程序發(fā)出指令,從而實現(xiàn)計數(shù)及定時效果,用戶需求可在一定程度上得到滿足,數(shù)字工作在輸入及輸出工作中,實現(xiàn)對機械類型的控制,保障生產(chǎn)過程更加規(guī)范,可編程邏輯控制器展開工作中,首先采取輸入方式,其次展開用戶執(zhí)行工作,最后完善輸出功能,自以上三個過程建設(shè)工作周期,在可編輯程序控制器內(nèi)部設(shè)置中央處理器,針對特殊情況重復(fù)掃描。冶金矯直設(shè)備在PLC控制系統(tǒng)中,控制矯直設(shè)備,利用機械工作電路圖展開有效控制。

    1.2變頻器

    變頻器利用微電子技術(shù)及變頻技術(shù),控制電力設(shè)備中的交流電源,針對電源頻率進行分別優(yōu)化,在實際工作過程中,變頻器含有驅(qū)動單元及制動單元、整流單元等環(huán)節(jié),在電壓及電源頻率調(diào)節(jié)過程中,利用IGCT實現(xiàn)控制阻斷。若想實現(xiàn)設(shè)備的節(jié)能功能,需調(diào)節(jié)運行速度,根據(jù)電機實際工作情況,調(diào)整電源及電壓指標。變頻器安全性較高,可保障各個單元展開工作,實現(xiàn)過載保護及過壓保護??茖W(xué)技術(shù)高速發(fā)展,變頻器技術(shù)不斷改善,應(yīng)用范圍不斷拓展,利用變頻器主路調(diào)節(jié)異步電動機電源頻率及電壓,實現(xiàn)電路異步電動機的有效調(diào)整。第一種調(diào)節(jié)方式為電流型,在工作中將電流源直流電轉(zhuǎn)化為交流電。第二種為電壓型,在工作中將電壓源轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?,保障工作的有序開展。

    2.PLC及變頻器在冶金矯直設(shè)備中的應(yīng)用

    2.1PLC在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用

    2.1.1PLC在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢

    PLC在冶金矯直設(shè)備應(yīng)用中,所利用控制程序為FI系列,最高輸出點為60.在整體系統(tǒng)中,輸入及輸出點無論如何拓展,輸入點及輸出點的比例為3:2.MCS51作為早期開發(fā)的PLC系統(tǒng),受到技術(shù)原因阻撓,主頻及內(nèi)存空間占比小,只能采取簡單編程方式設(shè)計程序。科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度較快,計算機技術(shù)不斷優(yōu)化,PLC控制功能進一步提升。PLC在現(xiàn)代社會中,在輸入模塊及輸出模塊,整體配置全部改良,所利用的PLC通信組件,配置相比從前靈活性更高。新型PLC及彩電IC結(jié)構(gòu)差異不大,其中含有兩根線,串聯(lián)時鐘及數(shù)據(jù)線,此類結(jié)構(gòu)在臺架式起重機及吊橋中廣泛應(yīng)用,使控制線環(huán)數(shù)降低,線路運行情況可直觀觀察。型號為OMRON的全新PLC系統(tǒng),將其在冶金矯直設(shè)備中應(yīng)用,整體控制環(huán)節(jié)利用6根控制線,4根控制電源線,2根控制通訊線。

    系統(tǒng)在運行過程中靈活性更高,中心受壓器性能穩(wěn)定性存在缺陷,利用新型PLC系統(tǒng)后,冶金矯直設(shè)備中心受電器穩(wěn)定性明顯改善。全新的PLC系統(tǒng)對冶金矯直設(shè)備具有較大價值。在工作中,設(shè)計線路需改變傳統(tǒng)僵硬線路控制方式,從而展現(xiàn)PLC優(yōu)勢。例如,在設(shè)計電動機正反轉(zhuǎn)電器連鎖線路過程中,采取最優(yōu)線路。若副觸頭及線圈緊密連接,可實現(xiàn)連鎖反應(yīng),但無法展現(xiàn)PLC控制功能,使冶金矯直設(shè)備性能下降。若將接觸器觸頭作為PLC信號,可實現(xiàn)電氣互聯(lián),能夠明確故障所在,從而及時檢修及調(diào)整。

    2.1.2PLC在冶金矯直設(shè)備的發(fā)展方向

    PLC在冶金矯直設(shè)備應(yīng)用中,將利用組態(tài)模塊及變頻器,使冶金矯直設(shè)備性能及控制精度進一步改善,將傳統(tǒng)單機控制模式剔除,實現(xiàn)聯(lián)動控制方式,改善PLC控制功能,在聯(lián)動控制中實現(xiàn)信息共享,港口利用局域網(wǎng)實現(xiàn)遠程控制,對其中設(shè)備運行情況進行監(jiān)督,從而實現(xiàn)自動控制冶金矯直設(shè)備目標??茖W(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,使PLC技術(shù)不斷調(diào)整及完善,朝向自動化方向發(fā)展,并逐漸建設(shè)智能化系統(tǒng),在信息技術(shù)及軟件技術(shù)雙重發(fā)展下,使冶金矯直設(shè)備展開工作效率更高。

    2.2變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用

    2.2.1變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用

    變頻技術(shù)處于高速發(fā)展中,矢量控制技術(shù)利于改善變頻技術(shù)水平,使其在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。變頻器在冶金矯直設(shè)備應(yīng)用,在一個變頻器的控制下,實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)孔子,旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)電機總?cè)萘坎町惒淮螅趯嶋H工作中,整體結(jié)構(gòu)負載量低,整體變化程度小,電阻箱及接觸器應(yīng)用數(shù)量減少。矢量控制技術(shù)的結(jié)合,變頻器技術(shù)得以進一步優(yōu)化,變頻器在與變頻電機及矢量技術(shù)融合過程中,可實現(xiàn)低頻轉(zhuǎn)矩特性,實現(xiàn)長時間的低速運行,防止出現(xiàn)重載及其他問題,提升工作效率,并控制工作能耗。

    2.2.2變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢

    引入變頻器利于將PLC控制信號轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)控制目標,利用內(nèi)部程序控制不同電機檔位,從而實現(xiàn)無極調(diào)速,在PLC模擬量控制端子及主零信號中加入變頻器,控制精度進一步提升。變頻器在應(yīng)用過程中可實現(xiàn)有效采集,調(diào)整電機編碼器信號,觀察電機此時的運行速率,根據(jù)實際情況控制輸出信號,閉環(huán)控制防止出現(xiàn)過速運轉(zhuǎn)。減速控制及加速控制、停止運轉(zhuǎn)控制,利于改善動能熱效應(yīng)形式,從而實現(xiàn)快速制動目標。變頻器可利用檢測轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩等方式控制參數(shù),并監(jiān)測故障的發(fā)生,實現(xiàn)有效報警,維護人員可利用檢測設(shè)備進行監(jiān)督,及時發(fā)出警報。維護人員可利用檢測設(shè)備進行監(jiān)督及報警,維護人員可利用檢測設(shè)備實現(xiàn)故障排查,從而明確故障所在,保障設(shè)備有效運行。

    結(jié)束語

    我國冶金行業(yè)處于高速發(fā)展中,新型控制技術(shù)的應(yīng)用利于改變企業(yè)自動化程度,從而實現(xiàn)數(shù)字化控制,使企業(yè)發(fā)展進入新的發(fā)展階段,提升生產(chǎn)效率,改變能源利用率。PLC及變頻器在冶金矯直設(shè)備的應(yīng)用,可實現(xiàn)組合組態(tài)模塊,優(yōu)化冶金矯直設(shè)備控制精度,并結(jié)合微電子及變頻技術(shù),實現(xiàn)電動設(shè)備的有效控制。引入變頻器后,PLC連接方向及控制信號的端子實現(xiàn)互聯(lián),將電機正反轉(zhuǎn)控制目標實現(xiàn),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,控制系統(tǒng)逐漸朝向智能化過渡,為冶金矯直設(shè)備的工作穩(wěn)定開展提供幫助。

    參考文獻:

    [1]佘文遠.基于S7-300PLC的左岸金礦空壓機組“一拖多”雙循環(huán)軟啟動變頻智能聯(lián)控節(jié)能技術(shù)研究[J].世界有色金屬,2019,(03):255-258.

    [2]盛麗娜.西門子PLC與施耐德ATV71/61變頻器的Profibus-DP通信[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019,(05):118.

    [3]郭志冬.基于西門子PLC和變頻器的橋式起重機電氣控制系統(tǒng)設(shè)計[J].濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2019,32(02):74-76.

    [4]劉偉杰.變頻器對西門子PLC模擬量輸入通道干擾故障解決實例[J].變頻器世界,2019,(03):97-100.

    [5]張成,孟現(xiàn)彬,王振偉,李峰,郭強,呂飛飛.基于MODBUS-ASCLL協(xié)議的三菱PLC與臺達變頻器通信控制設(shè)計[J].機電工程技術(shù),2019,(02):90-93.

    作者簡介:

    何楊帆(1991.09),男 漢族 安徽巢湖人,本科,助理工程師,從事冶金電氣;畢業(yè)院校:安徽工業(yè)大學(xué)

    (作者單位:韶關(guān)鋼鐵)

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