解读仿真技术在喂丝机控制系统开发过程中的应用

戴文志

【摘要】我国的经济水平在近几年来得到了飞速提升，制造业、工业的发展进程也在逐渐加快。在炼钢生产制造过程中，喂丝机作为炉外精炼的主要设备之一，其系统运行质量对钢质量产生了至关重要的影响。在喂丝机加工运行过程中，其工况条件具备一定的不稳定性，应用仿真技术可将喂丝机工况进行良好控制，确保其正常、稳定运行。综上所述，本文将结合实际案例对方针技术在喂丝机控制系统开发过程中的应用策略展开简单的分析，以期提升喂丝机控制系统运行稳定性，从而促进工业的进一步发展。

【关键词】仿真技术；喂丝机控制系统；开发过程；应用策略

前言：在进行高速线材生产过程中，经常会采用到的关键设备便是喂丝机，并设置在扎线的尾端位置，主要作用是将线材缠绕制成特定直径的线圈，从而铺设在斯太尔磨辊道上。喂丝机在进行喂丝过程中，线材头部容易卡在辊缝间隙处，从而造成辊道卡线问题，并出现严重的安全事故。为了解决这种问题，便要将喂丝机的头部落点进行准确控制。利用仿真技术可以避免这种现象的发生，并提升喂丝机控制系统的整体运行效率。本文将结合西门子触摸屏软件的仿真运行系统、西门子PLC变成软件仿真程序，将二者进行互相结合，对其在喂丝机控制系统中的应用策略展开分析。

一、仿真技术在喂丝机控制系统开发过程中的应用原理分析

随着近几年来我国的科技水平在不断提升，PLC技术在工业控制现场的应用范围越来越广泛，更多的工业生产企业都采用PLC技术对工业设备进行良好控制，其在工业控制领域中发挥了直观重要的作用[1]。PLC技术的主要特点为界面简洁、明了，操作简单方便，可使用多种工业生产环境、领域，还具备灵活、丰富的变成软件，多类型的尺寸触摸屏，因此大部分工业生产企业也将PLC应用在各种设备中，并作为人机界面的主要接口。

西门子公司推出PLC技术以及触摸屏之后在市场中的售价较高，但其性能优异、使用效果佳，被各个行业领域的工业现场广泛应用，尤其是在钢铁制造产业中被作为主要技术所应用，获得了显著的使用效果。例如在A市的冶金研究所生产制造的喂丝机便是采用PLC技术，其中还加入了变频调速技术与多种网络控制技术、信息技术。其主要是将西门子的PLC技术作为系统控制核心，并利用西门子制造的触摸屏作为人机界面，还利用了西门子变频器为系统提供动力驱动，最终制定相应的交流电动机技术方案。

二、仿真技术在喂丝机控制系统开发过程中的应用策略分析

在利用仿真技术进行喂丝机控制系统开发以及调试的过程中，需要对PLC程序不断调整以及验证。在西门子公司生产的PLC编程软件中，其Step7软件包提供了有效的仿真技术程序，即PLCSIM[2]，在进行喂丝机生产过程中，可利用仿真技术将系统中的程序随意私改，并提升程序查看、修改的效果。与此同时，在西门子的触摸屏编辑软件WinCC Flexible中附带另一个仿真技术系统，可以将喂丝机控制系统中的触摸屏用户程序进行仿真，其系统程序的运行效果可以更加直观、清晰地展示在人们面前。

在将仿真技术实际应用在喂丝机控制系统开发过程中，PLC技术的编程与触摸屏界面编程的工序是独立进行的。因此在实际应用过程中，需要将编程所需要用到的程序下载至PLC与触摸屏的硬件中，再通過与MPI通讯电缆互相连接，便可使喂丝机控制系统的整体运行状况显现出来。在这个过程中，还需要将其中的程序不断完善、修改，工作人员需要将通讯电缆进行多次插拔，从而使PLC程序与触摸屏程序更好地改善与调整。最后将其分别下载到硬件之中，并将MPI通讯电缆重新连接，便可重新查看喂丝机控制系统的运行效果。另外，在将仿真技术实际应用在喂丝机控制系统的过程中，要将PLCSIM界面的效果多加注意，在各种类型发生变量的过程中显示方式为小窗口，这样做也是为了便于查找。因此，需要将PLCSIM软件与WinCC Flexible仿真技术运行系统互相联合，便可将上述问题有效解决。

在实际应用过程中，软件环境为Step7 v5.5中文版，PLCSIM v5.4+SP4、WinCC Flexible2008+SP2。在对二者进行联合调试的过程中，要注意程序的安装顺序，才能确保应用效果。应先将Step7 v5.5进行安装[3]，其次再安装PLCSIM v5.4。在安装WinCC Flexible2008的过程中，系统中的安装程序会将其自动识别并激活，在进行自动义安装时，应将Step7集成选项勾选。

在安装完成之后将程序软件打开，并找到Step7集成的选项菜单，在该程序中开启一个项目之后，在其树形框右键点击插入新对象，如果出现SIMATIC HMI站菜单则表明集成安装成功。如果没有现实该菜单需要在电脑的控制面板中将安装WinCC Flexible2008进行卸载程序的操作，从而对其完善修改最终完成安装。在这一步完成之后，最后将Step7基础进行激活。

在安装完上述两种程序软件之后，便可以对喂丝机控制系统进行仿真软件的调试工作。在Step7中将已经编好程序的PLC打开，同时还要将PLCSIM软件打开，将各个需要进行观察的变量窗口打开，之后将PLC程序从PLC站下载到其中，便可在PLCSIM中对仿真软件的程序进行验证、操作以及运行。

在安装以及调试完成之后，会在SIMATIC Manager窗口中增加RT站，其名字为设备_1.此时应将其与通讯进行互相连接，并右键点击打开对象，程序便可自动切换至WinCC Flexible2008界面。之后将激活位置进行开启，要将在线同样设置为开启状态。最后在项目的菜单栏中选取编译器，便可将喂丝机的控制系统开启运行。之后会在PLCSIM中会看到WinCC Flexible2008的仿真程序随着窗口的变量变化而发生变化。此时还应在触摸屏的仿真窗口中将数据进行合理设置，便可最终确认为仿真系统的联合调试操作成功。

在利用这种方式将仿真技术应用在喂丝机控制系统的过程中，可以将调试采取的步骤进行简化，并确保调试的效果以及系统运行的整体效果，还可以将细节以及完全验证的功能实现，有效提升系统的运行效率。

结语：由于喂丝机控制系统在运行过程中经常会出现工况不稳定的情况，利用仿真技术可以将该问题有效解决，并提升喂丝机的运行效率。因此在实际使用过程中，应注意程序的安装以及联合调试步骤，才能将喂丝机控制系统的真正作用发挥出来，并体现仿真技术的控制优势。

参考文献

[1]陈景辉. 仿真技术在喂丝机控制系统开发过程中的应用[J]. 黑龙江冶金，2013，03：40-41.

[2]吴秀芹. 视景仿真技术在油田井下作业中的应用研究[D].大庆石油学院，2005.

[3]杨胡坤. 多坐标数控仿真技术研究[D].大庆石油学院，2005.