PLC在工廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的運用與維護(hù)

鐘衛(wèi)成

摘要：如今在磁芯工廠生產(chǎn)過程中，若想從根本增加生產(chǎn)效率，強(qiáng)化工程度與生產(chǎn)系統(tǒng)的控制水平，應(yīng)當(dāng)在生產(chǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計之中融入PLC技術(shù)，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢確保系統(tǒng)運行效率與質(zhì)量?；诖耍疚囊源判竟S燒結(jié)生產(chǎn)為核心，直接提出PLC技術(shù)在其中的運用設(shè)計，繼而指明PLC在工廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的維護(hù)途徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);工廠生產(chǎn)控制系統(tǒng);運用與維護(hù)

引言：PLC系統(tǒng)因其自身具有系統(tǒng)操作簡便、適用性和控制能力強(qiáng)、可靠性強(qiáng)等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在工廠生產(chǎn)過程管理應(yīng)用過程中，還被廣泛應(yīng)用在其他各個管理行業(yè)當(dāng)中。因此，對實際應(yīng)用中的PLC過程管理控制系統(tǒng)管理軟件系統(tǒng)，在推進(jìn)整體工廠實際生產(chǎn)應(yīng)用管理過程當(dāng)中的系統(tǒng)性能優(yōu)化和日常管理維護(hù)等各個方面，展開深入研究具備一定有利價值。

一、PLC在工廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的運用設(shè)計

1.系統(tǒng)概況

我司馬鞍山分公司剛建成一條錳鋅鐵氧體粉料全自動生產(chǎn)線，采用一套完整的西門子系列自動過程控制管理系統(tǒng)，現(xiàn)場工業(yè)移動控制系統(tǒng)編程軟件組態(tài)系統(tǒng)軟件主要采用了一套完整的STEP7，上位機(jī)移動監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要采用了一套完整的WINCC。燒結(jié)設(shè)備生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)主要采用目前國內(nèi)工作穩(wěn)定的成套西門子s7-400系列PLC及其配套的stet - 200系列遠(yuǎn)程主機(jī)操作站等一系列輸入、輸出、模塊和無線通信控制元件，采用全系列西門子wincc工業(yè)級可作為移動監(jiān)控系統(tǒng)軟件HMI移動監(jiān)控系統(tǒng)軟件。主機(jī)使用控制器作CPU417-H，輔助以太網(wǎng)CP443配置專用工業(yè)以太網(wǎng)卡。Cps407可作為移動電源模塊。遠(yuǎn)程操作員服務(wù)站、PLC服務(wù)站、工程師服務(wù)站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器遠(yuǎn)程站之間可以進(jìn)行無線通信，通過物理連接形成工業(yè)以太網(wǎng)。通信網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)主要采用工業(yè)光纖和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)無線交換機(jī)等通信設(shè)備。

2.軟硬件設(shè)計

目前，基于新型PLC的這種燒結(jié)配料生產(chǎn)管理系統(tǒng)，在設(shè)備運行的整個過程中主要可以分為兩大組成系統(tǒng)，分別稱為是：配料燒結(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)、配料生產(chǎn)系統(tǒng)。在研究構(gòu)建這種燒結(jié)、配料生產(chǎn)系統(tǒng)時，技術(shù)人員均通過借助德國西門子e-s7-400系列新型PLC燒結(jié)設(shè)備快速進(jìn)行配料燒結(jié)生產(chǎn)作業(yè)，并一致認(rèn)為通過利用這種新型分布式i/0布局系統(tǒng)設(shè)計模式從而可以快速進(jìn)行系統(tǒng)的合理結(jié)構(gòu)布置，從而由此可以有效確保整個管理系統(tǒng)在燒結(jié)設(shè)備生產(chǎn)運行的整個管理過程中始終能夠長期具有較強(qiáng)的分布式可靠和系統(tǒng)擴(kuò)展性。此外，為了設(shè)備能夠快速實現(xiàn)燒結(jié)生產(chǎn)管理系統(tǒng)內(nèi)部信息數(shù)據(jù)處理以及控制信息系統(tǒng)的極大幅度提升，技術(shù)人員主要通過研究借助新型PLCpu414-2d從而可以快速構(gòu)建整個系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)中樞管理系統(tǒng)。不僅如此，配料、燒結(jié)產(chǎn)品生產(chǎn)管理系統(tǒng)同時地還能夠與各種以太電和網(wǎng)絡(luò)等軟硬件集成設(shè)備之間進(jìn)行快速無縫連接，從而由此可以促進(jìn)了對我國電子工業(yè)以太網(wǎng)的快速集成構(gòu)建。而燒結(jié)配料生產(chǎn)技術(shù)人員則因為通過借助了這種可編程以太網(wǎng)絡(luò)軟件從而可以快速進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，實現(xiàn)了燒結(jié)生產(chǎn)管理系統(tǒng)控制資源管理系統(tǒng)簡單化，信息系統(tǒng)資源整合共享管理自動化以及系統(tǒng)性能的極大幅度提升。

3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

傳輸網(wǎng)介質(zhì)材料的選擇跳線連接的基本原則主要是如長距離環(huán)網(wǎng)采用多層薄膜光纖環(huán)網(wǎng)，單光纖跳線連接環(huán)網(wǎng)之間的切換多膜光纖連接跳線，封閉環(huán)網(wǎng)連接網(wǎng)卡是基于PC機(jī)連接或cp機(jī)無線網(wǎng)卡使用的光屏蔽crrj45單絞光纜。在兩臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中分別安裝Microsoft Windows操作系統(tǒng)，為系統(tǒng)中的操作員監(jiān)控站和工程師監(jiān)控站提供當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)歷史數(shù)據(jù)的實時存儲。當(dāng)前基于C/S網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)，可以有效緩解由于系統(tǒng)操作員監(jiān)測站頻繁在線訪問遠(yuǎn)程控制器而導(dǎo)致的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)歷史數(shù)據(jù)的不斷積累，并方便以后接入網(wǎng)絡(luò)的各個遠(yuǎn)程監(jiān)測站的數(shù)據(jù)擴(kuò)展。

4.系統(tǒng)設(shè)計

整個燒結(jié)生產(chǎn)控制系統(tǒng)控制過程為全自動模式，這種模式下，程序設(shè)計人員可實時自動檢測各儀表的工業(yè)機(jī)器人或正常工作的各種民用電氣設(shè)備的運行狀態(tài)，并對工作后的相關(guān)程序進(jìn)行測量。并完成了一系列人機(jī)自動聯(lián)鎖過程控制和管理動作。例如：點火溫度控制時，以最優(yōu)燃燒比的氣體和空氣實現(xiàn)點火控制。通過自動設(shè)定煤氣溫度的數(shù)值目標(biāo)，利用內(nèi)部的自然閉環(huán)控制c/西門子PLC控制軟件塊可以對煤氣溫度進(jìn)行閉環(huán)控制，通過自動改變?nèi)紵龝r燃?xì)獾娜紵亢蜌忾T內(nèi)空氣流量的開度調(diào)節(jié)氣門的閉環(huán)控制自動開度來改變?nèi)紵龝r燃?xì)獾那袛嗔亢蜌忾T內(nèi)空氣的自動供氣量，從而實現(xiàn)氣體溫度的動態(tài)平衡控制。燃?xì)庖话闶且兹家妆瑲怏w，相應(yīng)的壓力自動控制通過切斷氣體燃燒氣體的運動相應(yīng)的壓力氣體的截止閥，當(dāng)燃?xì)馀c天然氣在高壓或溫度太低，截止閥的氣體自動快速切斷閥關(guān)閉，停止供氣，避免發(fā)生重大安全事故。

二、PLC在工廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的維護(hù)途徑

1.積極落實生產(chǎn)監(jiān)管

PLC通過通信網(wǎng)絡(luò)接口與顯示終端和電子打印機(jī)等外圍設(shè)備相連，顯示外圍設(shè)備作為人機(jī)界面，可以是一種先進(jìn)的嵌入式微處理器和芯片的新型智能顯示設(shè)備，它與PLC外設(shè)連接并組合可完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)電氣控制上的許多自動控制端子上的按鈕、選擇開關(guān)、字母無光手指燈、生產(chǎn)過程監(jiān)控模擬屏和電氣控制柜中大量替換中間驅(qū)動繼電器和控制終端驅(qū)動排，所有通信操作可充分在各個通信接口上顯示通信操作鍵和管理控制元件的實時自動。PLC不僅能使操作過程更加方便、快捷的對各種生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且工藝圖標(biāo)顯示在各種生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實時采集和自動處理信息中，同時還可以根據(jù)工藝要求圖標(biāo)實時顯示各種生產(chǎn)工藝參數(shù)，以二進(jìn)制，十進(jìn)制，十六進(jìn)制，其中有四位數(shù)字字符等多種計算器可實時提供。

例如：電機(jī)排氣閥門的閉關(guān)位置開與關(guān)，電機(jī)的排氣開關(guān)位置啟動與停止電機(jī)開關(guān)停止，位置變動顯示排氣開關(guān)的正常工作運行狀態(tài)等。pid各種生產(chǎn)工藝回路材料顏色濃度控制用戶可通迅快速數(shù)據(jù)、棒圖等多種綜合數(shù)據(jù)計算控制方法，實時控制反映磁芯工廠生產(chǎn)過程中的回路顏色濃度變化，操作過程管理人員通過各種生產(chǎn)工藝參數(shù)自動控制設(shè)定調(diào)整接口用戶可實時控制進(jìn)行各種生產(chǎn)工藝參數(shù)自動設(shè)定調(diào)整，通過使用通迅快速數(shù)據(jù)打印實時質(zhì)量查詢查找接口用戶可實時咨詢查找任一生產(chǎn)工藝過程時刻的所有生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)源并進(jìn)行實時記錄，通過使用通迅數(shù)據(jù)打印保存接口用戶可實時打印保存所有與其相關(guān)的生產(chǎn)工藝時刻生產(chǎn)工序過程質(zhì)量數(shù)據(jù)，為今后磁芯工廠生產(chǎn)工藝過程質(zhì)量管理、各種生產(chǎn)工藝時刻生產(chǎn)過程參數(shù)的實時采集統(tǒng)計分析以及管理工作帶來便利。

2.注重日常預(yù)防維護(hù)

PLC在系統(tǒng)正常運行時需要控制的實驗室的工作溫度也必須要合適，在常規(guī)工作溫度下的控制系數(shù)必須為：數(shù)據(jù)使用：0-55℃;數(shù)據(jù)存儲：-20℃～ 70℃。在正常安裝相關(guān)的PLC控制元件系統(tǒng)，應(yīng)該盡量避免陽光直射輻照，并特別注意的風(fēng)扇和散熱，PLC控制元件相關(guān)系統(tǒng)在正常操作中，要特別注意其有效整體減振、抗沖擊，抗電磁噪聲和抗干擾保護(hù)措施。PLC相關(guān)控制元件系統(tǒng)及其他相關(guān)控制設(shè)備不應(yīng)放置在無高壓保護(hù)型玻璃外殼的相關(guān)控制柜內(nèi)，遠(yuǎn)離帶高壓源的電源線及相關(guān)設(shè)備，以避免任何電磁干擾對其進(jìn)行干擾。PLC控制元件系統(tǒng)及其環(huán)境的正常使用必須始終保持清潔，無任何腐蝕性有毒氣體和任何灰塵。也避免任何灰塵和其他污垢直接積累在任何PLC控制元件。

3.做好生產(chǎn)配料控制

技術(shù)人員應(yīng)基于PLC系統(tǒng)，促進(jìn)自動配料控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，在這一過程中，由于原材料的狀態(tài)不同，系統(tǒng)往往采用不同的控制方法。如果原材料的流動性很好，技術(shù)人員可以使用減速電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，減速器配備一個旋轉(zhuǎn)編碼器，利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖信號的旋轉(zhuǎn)編碼器，為電子皮帶提供引導(dǎo)信號的電子在工作狀態(tài)。當(dāng)原料流動性較差時，系統(tǒng)采用圓盤秤控制工作。在此操作過程中，系統(tǒng)通?？刂拼疟P，它的具體操作是通過PLC控制下料的流動，避開停止功能，確保系統(tǒng)可以在任何時候進(jìn)行停料換倉，從而生產(chǎn)過程中的實際需求。

結(jié)束語：總而言之，在磁芯工廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中應(yīng)用PLC時，必須不斷加強(qiáng)對于過程控制管理系統(tǒng)的不斷完善優(yōu)化結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計，并且高度注重安全風(fēng)險預(yù)防性和日常的運行維護(hù)性和安全管理，其根本性的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)不僅是進(jìn)一步優(yōu)化與提升工廠應(yīng)用PLC工業(yè)過程運動控制系統(tǒng)管理軟件系統(tǒng)的實際應(yīng)用管理性能，而且必須始終保證其日常工作運行的安全、穩(wěn)定。

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