文/林仁華

1 PLC概述和優(yōu)勢

PLC是指可編程邏輯控制器，采用可編程的儲存器，通過數(shù)字或者模擬形式控制機械或者生產(chǎn)過程。它于冶金工業(yè)相結(jié)合，提高了冶金企業(yè)生產(chǎn)的效率、質(zhì)量和生產(chǎn)總量，為企業(yè)創(chuàng)造了更好的效益并滿足了市場的需求。

PLC技術(shù)在冶金企業(yè)生產(chǎn)中，能夠通過靈活的語言設(shè)置功能，重新構(gòu)建生產(chǎn)流程，從根本上提升了人工生產(chǎn)的環(huán)境問題和勞動強度。再者PLC技術(shù)通過智能編輯，可精準(zhǔn)的完成各種復(fù)雜的任務(wù)，保證了企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，促進企業(yè)生產(chǎn)效益上的提升。

2 PLC控制技術(shù)在冶金自動控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在當(dāng)前階段已經(jīng)被應(yīng)用到銅冶金企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，從原料裝卸用的龍門吊、配礦用的抓斗吊、輸送原料的管帶機、自動配料系統(tǒng)到冶煉、澆鑄陽極銅的圓盤驅(qū)動；從陽極銅板的整形機組、電解專用行車吊裝至電解槽；從電解整流機組至陰極銅的剝片、打包機組，都離不開PLC的應(yīng)用，PLC控制技術(shù)都起到了非常重要的作用，貫穿著整個生產(chǎn)過程。PLC技術(shù)已經(jīng)成為冶金企業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的部分。

2.1 PLC技術(shù)應(yīng)用于銅冶煉企業(yè)的冶金包子吊車上

在這里以熔煉工序應(yīng)用較為廣泛的，科尼公司生產(chǎn)的85t冶金包子吊為例進行簡單說明：包子吊配備西門子S7-300PLC，科尼防晃驅(qū)動，總線控制，觸摸屏HMI6(人工智能界面)。包子吊配備了防晃系統(tǒng)，能夠使得包子吊起載荷時控制著包子內(nèi)銅水最小程度地搖晃，保持包子的平穩(wěn)。防晃系統(tǒng)監(jiān)測操作司機發(fā)出的操作指令，根據(jù)載荷的擺長計算防晃的速度控制量，控制著大車速度和小車速度來實現(xiàn)，速度控制方式采用變頻調(diào)速系統(tǒng)。

2.2 PLC技術(shù)應(yīng)用于雙圓盤澆鑄機的電氣自動控制中

2.2.1 圓盤澆鑄機概述

雙圓盤澆鑄機組是由兩套18個鑄模的澆鑄機組，共用一套自動定量澆鑄系統(tǒng)、配有兩套陽極提取裝罝和輸送裝罝、兩套廢陽極板提取裝置、兩套陽極模噴涂系統(tǒng)、兩臺陽極板和鑄模噴淋冷卻系統(tǒng)等組成。

2.2.2 工藝過程

圓盤驅(qū)動帶動圓盤上18個鑄模旋轉(zhuǎn)。冶煉完成后的陽極爐銅水，通過固定溜槽，流到中間包內(nèi)屯集。再將匯集在中間包銅水快速倒入澆鑄包中，澆鑄包裝有一個稱重控制裝置。當(dāng)澆鑄包中裝入設(shè)定量的銅水后，并且圓盤澆鑄機的澆鑄模轉(zhuǎn)到合適澆鑄位置時，控制系統(tǒng)準(zhǔn)確地控制澆鑄包向模子倒入設(shè)定量的銅水澆鑄，使每塊澆鑄模的銅水重量一致。 在澆鑄模澆鑄完成后，中間包里的銅水再向澆鑄包傾倒。控制系統(tǒng)控制圓盤轉(zhuǎn)動，使模子轉(zhuǎn)到下一個澆鑄位罝，以便進行下一個模澆鑄過程。澆鑄了銅水的陽極模用噴淋冷卻水系統(tǒng)進行冷卻降溫。調(diào)控噴淋冷卻的水量是由電磁閥的開度大小來控制。冷卻后陽極板模通過預(yù)頂裝置將陽極板與模子之間松開。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)陽極板有澆鑄缺陷或預(yù)頂時變形較大等被判定為不合格陽極板時，廢陽極板提取裝置需將不合格的陽極板提出。圓盤轉(zhuǎn)動陽極板轉(zhuǎn)到取板位置時，陽極板再次被頂起，陽極取板機夾住陽極板兩側(cè)，將陽極板提起放入冷卻水槽中。水槽的鏈?zhǔn)捷斔蜋C，將堆垛好的陽極板送到水槽末端后，升起裝置將陽極板升起一個高度后，陽極板被叉車運走。 陽極板取空后的空模子轉(zhuǎn)到陽極模噴涂系統(tǒng)的位置時，噴涂上硫酸鋇或其他類似的噴涂材料，以便下一個澆鑄和脫模。 陽極澆鑄機的控制系統(tǒng)包括完善的緊急聯(lián)鎖和安全裝置，以保護設(shè)備安全。

2.2.3 控制系統(tǒng)

每一圓盤澆鑄機自動控制，采用PLC控制，系統(tǒng)選用AB-ControlLogix 系列，1756-L63 CPU，集中控制方式；圓盤驅(qū)動釆用AB變頻器帶編碼位置反饋，形成運動曲線，實現(xiàn)圓盤平穩(wěn)運行，與PLC通訊由ControINet網(wǎng)絡(luò)鏈接；澆鑄控制方式參照奧托昆普控制模式結(jié)合現(xiàn)場工藝條件；撈板機為伺服比例閥，帶編碼器位置反饋，形成運動曲線，實現(xiàn)機械手的控制；圓盤操作分本地、遠程和手動方式。

3 PLC技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用的前景

隨著科技的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)也將不斷的提高。當(dāng)前階段中，控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用上了DSC，但是其技術(shù)優(yōu)勢還沒有完全發(fā)揮，PLC技術(shù)就需要吸取其優(yōu)點，完善自身技術(shù)高度，更好的服務(wù)于社會。另外，在抗干擾能力方面，PLC技術(shù)在這方面已經(jīng)表現(xiàn)出非常好的能力，但是仍有提升的空間，加強在惡劣環(huán)境中的抗干擾能力，是PLC技術(shù)目前需要進一步研究的問題。最后，冶金技術(shù)整個生產(chǎn)流程中涉及的環(huán)節(jié)和系統(tǒng)比較多，如何高效的完成集智能、集成、微型等一體化的研究，實現(xiàn)更高效的控制，相信不久的將來會有更好的科研成果。

4 總結(jié)

冶金企業(yè)中的生產(chǎn)和運行的過程，都離不開電氣自動化裝置，冶金企業(yè)生產(chǎn)的水平與電氣自動化控制水平有直接的影響。PLC在冶金企業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用，能夠促進電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性，并對其運行效率也起到進一步的提高。冶金企業(yè)要想保持長期良好的發(fā)展趨勢，必須加強對PLC技術(shù)的重視程度，用PLC技術(shù)的科研成果滿足冶金企業(yè)電氣化自動控制系統(tǒng)的需要，進一步促進企業(yè)發(fā)展。