PLC在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用_1

1、    plc在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用    王偉哲摘 要：在我國的鋼鐵冶金行業(yè)中，其自動化控制技術(shù)中的plc的應(yīng)用具有著重要意義。plc的應(yīng)用有效提高了生產(chǎn)工作的安全性和效率，同時降低了運維成本，全面提高鋼鐵行業(yè)電氣自動化控制的整體質(zhì)量。因此本文主要對plc在鋼鐵冶金企業(yè)自動化控制中的應(yīng)用進行相應(yīng)的分析，在此基礎(chǔ)上提出下文內(nèi)容。關(guān)鍵詞：plc;鋼鐵冶金;軋鋼;電氣自動化;應(yīng)用;分析鋼鐵冶金工業(yè)的工藝流程復(fù)雜程序繁多，自動化技術(shù)的應(yīng)用能給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益并推動行業(yè)前進。plc技術(shù)作為工廠自動化控制系統(tǒng)的核心部分對于行業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)

2、展具有關(guān)鍵作用。1 plc的概念及控制功能1.1 plc的概念plc是可編程邏輯控制器的英文縮寫，是一種工控計算機，也是現(xiàn)在電氣自動化控制的核心組件。plc通過以太網(wǎng)、profibus、tc-net等總線技術(shù)與上位機相連，通過執(zhí)行存儲器中的程序來實現(xiàn)邏輯運算、控制、模數(shù)轉(zhuǎn)換等多種功能。plc常用的圖形編程語言如梯形圖、時序圖等。plc與傳動設(shè)備、i/o設(shè)備、電磁閥、繼電器和各類儀器儀表等相連，通過數(shù)字或模擬量輸入方式采集設(shè)備信號并將指令輸出給現(xiàn)場設(shè)備實現(xiàn)控制目的。plc具有抗干擾強、可擴展、指令豐富、編程語言易掌握、維護簡便、成本低等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的自動化控制中。1.2 plc在鋼鐵

3、行業(yè)基礎(chǔ)自動化中的作用目前在鋼鐵行業(yè)常見的3級工廠自動化控制體系中，基礎(chǔ)自動化（level 1）就是以plc及其上位機為核心搭建的。l1的主要功能是能夠直接控制工藝設(shè)備的傳動、液壓、流體、執(zhí)行機構(gòu)等，工藝閉環(huán)控制、定位、時序和設(shè)備保護功能通常都包含在該級控制中。l1的信息可以傳輸給過程自動化（level 2）用于更復(fù)雜的運算和控制，比如在軋線物料跟蹤功能中l(wèi)1的plc可以采集和處理物料跟蹤信息，向下直接控制設(shè)備動作，向上給l2的宏觀物料跟蹤提供追蹤數(shù)據(jù)。操作員通過上位機可看到工藝和設(shè)備參數(shù)并執(zhí)行工藝操作。2 plc的技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用2.1 在熱軋產(chǎn)線中的應(yīng)用目前我國常見的熱連軋產(chǎn)線主要由

4、四道工序構(gòu)成，第一道是加熱爐;連鑄生產(chǎn)的板坯進入加熱爐進行均熱，進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。該工序的生產(chǎn)環(huán)境存在煤氣、高溫等危險性，由plc、熱電偶和電控?zé)鞓?gòu)成的燃燒控制系統(tǒng)能為加熱爐提供穩(wěn)定精確安全的爐溫控制。第二道是軋機前的高壓水除鱗系統(tǒng);利用高壓水沖擊去除板坯表面氧化鐵皮，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。plc通過hmd捕捉到板坯到達除鱗位置的信號后控制噴射閥組快速準(zhǔn)確打開和關(guān)閉。高壓水除鱗是熱軋產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，工藝復(fù)雜設(shè)備連鎖多，利用plc控制除鱗系統(tǒng)可以提高控制精度和可靠性同時降低用水量，降低維護難度。第三道是軋機系統(tǒng);軋機系統(tǒng)由粗軋機和精軋機組成，粗軋機通常執(zhí)行多道次軋制，配合壓力定寬機和立輥提供大壓

5、下量，產(chǎn)出合格的中間坯。精軋機組的各道次機架按照工藝要求提供相應(yīng)的負荷分配進行軋制。軋機系統(tǒng)主要由傳動、液壓、潤滑等部分組成，軋鋼工藝中控制帶鋼板型和軋制質(zhì)量至關(guān)重要的agc厚度控制、hgc輥縫控制和彎竄輥功能就是依靠對電氣液壓系統(tǒng)的精確控制來實現(xiàn)的。液壓系統(tǒng)的控制核心部分是由上位機、plc主站、dp從站和現(xiàn)場檢測元件構(gòu)成。通過采集和處理現(xiàn)場設(shè)備信號，plc對不同功能的液壓泵站的參數(shù)進行精確快速的控制，由液壓缸實現(xiàn)agc、hgc、軋制力控制和活套張力控制等重要工藝功能。最后一道工序是冷卻和卷取;帶鋼通過快冷、層流等冷卻方式將帶鋼冷卻到指定溫度進行卷取作業(yè)生成合格的熱軋商品卷。卷取工序中采用分布

6、式控制系統(tǒng)，卷取plc站與精軋通訊，分站與各液壓站閥臺相連，通過對帶鋼的材質(zhì)、厚度、寬度和精軋拋鋼速度等數(shù)據(jù)的運算處理實現(xiàn)側(cè)導(dǎo)板控制、助卷輥踏步和動態(tài)卷取張力控制等功能。plc控制系統(tǒng)具有優(yōu)秀的可靠性和穩(wěn)定性，它的應(yīng)用既提高了軋鋼的質(zhì)量和產(chǎn)量，又改善了生產(chǎn)條件。2.2 在電機變頻調(diào)速中的應(yīng)用在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用中大功率電機往往采取變頻調(diào)速方式，而電機電能的轉(zhuǎn)換最終反映在工藝設(shè)備的運行參數(shù)上，如泵壓力和軋輥轉(zhuǎn)速。plc與變頻器的組合控制成本低、響應(yīng)快，因此得到了廣泛的應(yīng)用。plc常見的控制方式是通過i/o模塊模擬量控制變頻器或通過通訊模塊串行總線控制變頻器。在plc、變頻器、電機這個系統(tǒng)中，pl

7、c發(fā)出指令控制變頻器，變頻器控制電機的效果則通過電機輸出的轉(zhuǎn)速等反饋給plc形成一個變頻調(diào)速的閉環(huán)控制。3 plc在鋼鐵冶金自動化控制過程中的應(yīng)用前景分析plc作為基礎(chǔ)自動化控制的核心部分廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金行業(yè)。隨著工廠自動化水平的不斷提高，為保證plc對生產(chǎn)流程的控制更精確，提高數(shù)字化和智能化水平進而提高plc控制系統(tǒng)的服務(wù)性能將是未來發(fā)展的方向。4 總結(jié)通過上述的內(nèi)容進行分析后得出，在鋼鐵冶金行業(yè)中合理應(yīng)用plc技術(shù)能夠提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和效率，有助于降低各環(huán)節(jié)成本，為行業(yè)發(fā)展提供持續(xù)穩(wěn)定的動力。隨著我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，國產(chǎn)plc的軟硬件水平有了極大提高，plc技術(shù)在冶金行業(yè)電氣自動化控制中將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。參考文獻：1許法濤.plc在鋼鐵冶金企業(yè)電氣自動化控制中的應(yīng)用探討j.數(shù)字通信世界，2018（05）：207+220.2馬孟雷，段玥彤.