安麗莉

【摘 要】當(dāng)今世界，鋼鐵已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在社會(huì)各生產(chǎn)領(lǐng)域，PLC軋鋼生產(chǎn)是目前主要的鋼鐵生產(chǎn)手段，其具備生產(chǎn)效率高、品種全、連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，而且在生產(chǎn)中有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作。目前，我國(guó)鋼鐵工業(yè)已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的軋鋼生產(chǎn)技術(shù)，并在其中引入了可編程控制系統(tǒng)，使其在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中逐漸創(chuàng)新、發(fā)展和應(yīng)用，為鋼鐵行業(yè)發(fā)展做貢獻(xiàn)。本文從可編程控制系統(tǒng)的概念與特點(diǎn)出發(fā)，深入闡述了其在軋鋼生產(chǎn)線中的應(yīng)用情況以及未來(lái)展望。

【關(guān)鍵詞】軋鋼生產(chǎn)線；可編程控制器；鋼鐵工業(yè)

軋鋼機(jī)械運(yùn)行的正常與否直接關(guān)系到生產(chǎn)安全與生產(chǎn)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，因此在生產(chǎn)中采用可編程控制系統(tǒng)至關(guān)重要，是保證軋鋼生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。在工作中，采用可編程控制器來(lái)進(jìn)行軋鋼機(jī)械管理至關(guān)重要，對(duì)于提高設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量、減少故障率發(fā)生、提高生產(chǎn)效益方面有著重要意義。

1 可編程控制器概述

可編程控制器也就是我們普遍說(shuō)的PLC，它是以轉(zhuǎn)化工業(yè)生產(chǎn)模式為主設(shè)計(jì)的，采用了可編程控制儲(chǔ)存器、計(jì)算器，以保證數(shù)據(jù)的科學(xué)、高效運(yùn)行，并且能夠?qū)崿F(xiàn)順序控制、邏輯運(yùn)算、定時(shí)操作等指令，通過(guò)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)相結(jié)合來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)管理，這種系統(tǒng)的應(yīng)用克服了傳統(tǒng)手工機(jī)電操作的限制，也避免了傳統(tǒng)設(shè)備線路復(fù)雜、可靠性低、功耗高以及靈活性差的缺陷，充分利用了微電子技術(shù)和信息技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，全面實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、綜合化和現(xiàn)代化需求。

基于當(dāng)今社會(huì)發(fā)展形勢(shì)，如何充分利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)、優(yōu)化生產(chǎn)理念至關(guān)重要，是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，更是減少危險(xiǎn)、提高生產(chǎn)利益的核心手段。在當(dāng)今鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、綜合化的發(fā)展需求，以可編程控制器為主的現(xiàn)代化管理系統(tǒng)得到人們的重視，被廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)線運(yùn)行管理、監(jiān)控等多個(gè)領(lǐng)域，從設(shè)備日常監(jiān)管至年修、大修、廠修都廣泛應(yīng)用，為軋鋼系統(tǒng)的安全發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但是總的來(lái)說(shuō)，這一形勢(shì)非常良好，但是其中也存在著一定的不足，其主要表現(xiàn)在缺乏設(shè)備狀態(tài)維修和預(yù)測(cè)性檢查，同時(shí)在設(shè)備工作狀態(tài)的檢查中也存在著漏洞，尤其是在超前或者事后維修階段，維修制度的改革使得整個(gè)維修管理受到限制，因此建立可行的可編程控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵。

2 可編程控制器在軋鋼生產(chǎn)線中的應(yīng)用

2.1 可編程控制器在軋鋼生產(chǎn)線中的應(yīng)用原理

2.1.1 系統(tǒng)組成

在目前我國(guó)的軋鋼生產(chǎn)器中的可編程控制系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)組成都是以開(kāi)放性集散控制系統(tǒng)為主，是通過(guò)操作人員、操作站、CPU機(jī)架以及通道共同組成的。

在整個(gè)管理系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)包含了軟件系統(tǒng)和應(yīng)用軟件兩個(gè)不同組成部分，其中系統(tǒng)軟件主要是以中央處理器和位處理器為主的，它包含了微型處理器、存儲(chǔ)器以及語(yǔ)言執(zhí)行器三部分，而應(yīng)用軟件則包含了讀寫(xiě)存儲(chǔ)器、語(yǔ)言編程器、程序設(shè)計(jì)器等。

2.1.2 工作原理

基本工作模式：PLC有運(yùn)行模式和停止模式。其中運(yùn)行模式：分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個(gè)階段。

停止模式

當(dāng)處于停止工作模式時(shí)，PLC只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)等內(nèi)容。

2.2 在生產(chǎn)線中的應(yīng)用過(guò)程

2.2.1 內(nèi)部處理階段

在此階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，以及完成一些其它內(nèi)部工作。

2.2.2 通信服務(wù)階段

在此階段，PLC與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。

2.2.3 輸入處理階段

輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀取所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將所讀取的信息存到輸入映像寄存器中，此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新。

2.2.4 程序處理階段

按先上后下，先左后右的步序，對(duì)梯形圖程序進(jìn)行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。

2.2.5 輸出刷新階段

程序處理完畢后，將所有輸出映象寄存器中各點(diǎn)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，再通過(guò)輸出端驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。

2.3 PLC在軋鋼生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.3.1 畫(huà)面的開(kāi)發(fā)方法

1）監(jiān)控畫(huà)面的開(kāi)發(fā)方法

實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)上機(jī)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)建立在組態(tài)軟件的基礎(chǔ)之上，是工業(yè)控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)方向。當(dāng)計(jì)算機(jī)硬件有了飛速發(fā)展之后，各種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)浖岢隽烁叩囊蟆?/p>

2）組態(tài)軟件

wincc軟件是西門子公司的基于PLC硬件，運(yùn)行在Windows平臺(tái)上的一種組態(tài)軟件，該組態(tài)主要是應(yīng)用程序的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，軟件開(kāi)發(fā)者在這個(gè)環(huán)境中完成界面的設(shè)計(jì)，變量的定義等工作，它具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；同時(shí)具有數(shù)據(jù)報(bào)警，趨勢(shì)曲線，過(guò)程記錄，安全防范等重要功能，組態(tài)顯示畫(huà)面是軟件的是實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，用于顯示畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中建立的圖形畫(huà)面，并負(fù)責(zé)軟件與PLC之間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)時(shí)更新變量的數(shù)值。

2.3.2 監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì)

1）wincc在軋鋼監(jiān)控系統(tǒng)中的工藝流程

根據(jù)相關(guān)案例分析統(tǒng)計(jì)得出，在目前的生產(chǎn)工藝中，wincc在軋鋼生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用包含了六輥可逆冷軋機(jī)組、推拉式酸洗線、罩式退火爐、平整機(jī)、拉彎矯直和聯(lián)合剪，主要裝備為全液壓壓下、液壓AGC自動(dòng)控制、機(jī)組全數(shù)字直流供電。其具體情況如圖1：

2）應(yīng)用特點(diǎn)

工藝特點(diǎn)：（1）控制周期快；

（2）控制功能多；

（3）控制功能之間存在較強(qiáng)的耦合。

作為過(guò)程生產(chǎn)方和維護(hù)方來(lái)說(shuō)，性能優(yōu)異的過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)優(yōu)化過(guò)程控制的重要條件。所以要求基于以太網(wǎng)的監(jiān)測(cè)操作系統(tǒng)必須具有下面的基本特點(diǎn)：可靠性；靈活性；開(kāi)放性；可維護(hù)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前，PLC 在國(guó)際市場(chǎng)上已成為最受歡迎的工業(yè)控制暢銷產(chǎn)品，用 PLC 設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)已成為世界潮流，在鋼鐵軋鋼生產(chǎn)中采用這一技術(shù)至關(guān)重要，是鋼鐵工業(yè)未來(lái)發(fā)展的核心內(nèi)容。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：丁艷]