韓新建

摘?要： 隨著我國科技的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)生產(chǎn)由傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)轉換為自動生產(chǎn)或全自動生產(chǎn)模式，而這期間起到主要作用的是自動化控制系統(tǒng)的應用。這類系統(tǒng)得到廣泛應用的優(yōu)勢在于自身運行的安全性，可靠性較高，并且在運行的過程中不受到其他程序的干擾?；诖耍疚膶⒅攸c分析PLC技術在電氣自動化與工業(yè)生產(chǎn)中的應用情況，旨在為電氣自動化的普及發(fā)展提供更多支持。

關鍵詞： PLC技術;電氣自動化;編程

【中圖分類號】TP273?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）01-0147-02

衡量一個國家工業(yè)技術發(fā)展水平的重要指標是，電氣自動化技術在工業(yè)生產(chǎn)中所滲透的程度。同時也在另一方面體現(xiàn)著城市現(xiàn)代化發(fā)展的進程。隨著計算機技術的快速發(fā)展，目前自動化技術的發(fā)展方向更加趨向于智能化，全自動化，自分析化。其中遠程技術的發(fā)展使得機械自動化在各類環(huán)境下的應用成為了可能。將高新技術與工業(yè)生產(chǎn)相結合，必然能大幅的提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，使企業(yè)最終獲得的經(jīng)濟效益得到提升。

1?PLC 技術在電氣自動化控制中應用的相關體現(xiàn)

1.1?冷軋酸洗破鱗輥控制系統(tǒng)設計

熱軋帶鋼為鋼板在冷軋時的主要原料。但是在冷軋酸洗開卷前的過程中，機械工藝的應用極易導致鋼板發(fā)生變形。酸洗機組的開卷機因為涉及的不合理導致在應用過程中存在著很大的局限。因此，下文將詳細介紹一種基于液壓閉環(huán)控制系統(tǒng)來對破鱗機開卷時的壓力進行全程的實時控制。以便提高鋼板在生產(chǎn)中的自動化水平。

1.2?控制方案

在進行系統(tǒng)設計時，首先應確立基本的邏輯關系，測量出開卷機每一次開卷過程中的半徑，直降大小變化情況，并對各個間隔的運動軌跡一代碼的形式輸入到電腦程序中。其中，涉及到的參數(shù)有張力方向，張力大小，不同卷徑時的包角。以及與機械相應位置之間的角度關系的數(shù)值均要得到計算[1]。以上四者集合關系的計算能夠使開卷機更好的控制開卷的角度以及輥運動的速度。工控機通過不斷的數(shù)據(jù)學習，能夠變得越來越智能。當輸入的生產(chǎn)數(shù)據(jù)越多，則后期輸入工控機的數(shù)據(jù)會越來越簡潔。首先每一次進行開卷時，一定每次需要輸入的基礎數(shù)據(jù)為鋼板的厚度，卷徑，直徑，寬度，質量等數(shù)據(jù)。工控機確定數(shù)據(jù)所處的范圍，在數(shù)據(jù)中結合以往的生產(chǎn)經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行分析與整合，并進行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析計算，最后可輸出一系列的施力曲線數(shù)據(jù)，傳送給PLC系統(tǒng)，此系統(tǒng)在按照特定的算法，確定出最終得壓力值下傳給液壓控制系統(tǒng)。

經(jīng)過實際改造應用，發(fā)現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)中一定要保證數(shù)據(jù)的傳輸是準確的，不受到干擾的，系統(tǒng)才能正確的執(zhí)行指令。首先PLC自動控制系統(tǒng)接收信號，并將數(shù)據(jù)通過信號處理模塊進行分析，通過內(nèi)部自制的邏輯軟件進行數(shù)據(jù)的分析與整合，結合所輸出的數(shù)據(jù)與程序中預先設定的指令要求進行比對，比對通過后，執(zhí)行程序預定的指令。其中PLC系統(tǒng)輸入系統(tǒng)主要負責的工序是數(shù)據(jù)的輸入以及冷軋機運行狀態(tài)的實施監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)上傳至工控機處。輸出部分暫無太大的變化，為繼電輸出模式。PlC系統(tǒng)接入了整個系統(tǒng)的控制流程也就能順利的實現(xiàn)對模塊中電子元件的實時控制。使控制不再局限，而是保持在了全局觀角度來進行整個系統(tǒng)的操作的。

1.3?硬件設計

在進行PLC控制系統(tǒng)設計時，所采用的設備是西門子公司的S7 300，詳細的系統(tǒng)配置見圖1：

其中內(nèi)置芯片所選擇的是性能較高的CPU314 IFM。選用其的原因是他具有多個通信接口，可以實時的接受來自多條線路的信息。其次是接入了高速數(shù)據(jù)分析接口，前四個I/O接口均可實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速分析的功能。為了便于實時監(jiān)測數(shù)據(jù)甚至實時解決部分故障，前四個I/O均可與增量型脈編碼器相連接。其中MPI位于CPU處的接口，則可以實現(xiàn)雙重功能，既可以作為數(shù)據(jù)通信接口，也可多作為編程接口。功能的多樣化成了首選此控制系統(tǒng)的原因之一[2]。

其中前文所提到的高性能增量型光電編碼器大部分惡劣的環(huán)境是較為適宜的，其主要應用到角位移傳感器處。

1.4?系統(tǒng)設計

PLC編程軟件選擇的是STEP 7 5.1版，監(jiān)控軟件所選擇的是WinCC5.0版。

在控制破鱗的過程中。一部分基礎的數(shù)據(jù)控制信號，例如鋼帶厚度等數(shù)據(jù)的來源來自工控器內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫。需要調取的數(shù)據(jù)通過位于CPU處的MPI接口能夠實現(xiàn)電流環(huán)控型的通信方式的實現(xiàn)，其中，工控機處所使用的編程軟件與PLC系統(tǒng)所選用的編程軟件有所不同，為Visual Basi通信軟件。兩者間的數(shù)據(jù)交換通道所采用的是DDE方式。

系統(tǒng)設計的控制邏輯框架詳見圖2：

程序邏輯控制部分的框圖如圖2所示。

其中：

￡—光電編碼器實測行程值;

—空載最大行程;

￡～—破鱗輥 允許最大行程;

+表示電磁閥得電;

—表示電磁閥失電;

DT1—快速下行電磁閥;

DT2—快速上行電磁閥;

DT3—緩行破鱗電磁閥;

DT4— 慢速上行電磁閥;

此系統(tǒng)的運行方式設定為自動和手動兩種，其中在設備的檢修與維修階段主要采用的是手動模式。當系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，所采用的是閉環(huán)PID調節(jié)。在生產(chǎn)過程中當破磷輥處在慢速上行階段時，一定要緩慢的釋放壓力才可實現(xiàn)鋼板正常的開卷角度。通常情況下，張力的釋放時間為5S;當破鱗輥處在上升階段時，經(jīng)檢測為張力快速見效階段，此時需要注意當沒次破鱗輥處在初始位置時，為防止增量型編碼器檢測值的累積誤差，應當對編碼器中的數(shù)據(jù)完全清零。

實時壓力調整的關鍵部件為Win cc的變量記錄編輯器。以曲線形式顯示過程變量，并實時輸出壓力值和油缸行程值。利用Win cc完善的用戶權限管理功能，可對用戶的訪問和操作權限進行有效的管理，防止誤操作。是一類值得廣泛應用的PLC控制系統(tǒng)。

2?結束語

我國的機械工業(yè)水平隨著高新技術的發(fā)展已經(jīng)越來越完善，PLC系統(tǒng)可執(zhí)行的功能也變得越來越多元。在新時代的要求下，plc系統(tǒng)的應用定會越來越普及，甚至決定著工業(yè)發(fā)展的速度。將PLC系統(tǒng)應用于電氣自動化控制中有助于提升自動化水平，擴展電子化控制范圍，領域，內(nèi)容等。更好的滿足市場的發(fā)展需要，加強PLC技術的研究有探討，有助于人們認識到此技術應用的優(yōu)勢，為行業(yè)的發(fā)展提供了思路。

參考文獻

[1]?張千朋，洪騰飛，陳龍.電氣工程自動化控制中PLC技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（07）：130.

[2]?宋志強.探析PLC技術在化工裝置電氣自動化控制中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2019（26）：158-159.