PLC 型DCS 控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

孙永芳

（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300）

工业自动化生产线的改造升级当前运用PLC 技术与DCS控制系统的融合，在微机控制系统的控制下，实现控制系统整体稳定性、可靠性的提升。PLC 控制技术在生产线电子化自动控制系统中的应用为工业企业带来了高效益。

1 电子控制系统整体设计思路

DCS 控制系统在工业生产效率提升上发挥出集散控制技术优势，尤其是在生产线上进行工业生产的控制系统的操作，采用PLC 可编程控制器，实现了DCS 控制系统的融合之后，采用PLC 型DCS 控制系统，实现系统控制和生产自动化，成为当前工业生产领域的先进技术主导的领域发展。电子控制系统在整体设计思路上，首先是采用单回路微机控制系统，将通信、中央控制与计算机显示技术进行融合，形成了DSC控制系统的重要核心组成。

（2）DCS 控制系统的优势表现在能够进行分级管理、分层管理。在微机控制系统下，生产线提高了自身控制和生产效率，运用微机控制技术还在传统技术的基础上进行控制风险的能力提升，降低了人机之间联系难度。

（2）PLC 可控制编程技术在控制上发挥速度快、灵活可靠的技术优势，对传统的机械触点继电器等予以替代。PLC与传统的机械触点继电器不同，其依靠电磁传感，避免依靠不稳定性的导线进行连接，而是采用传感系统返回的技术与计算机直接相连。PLC 可以进行编程，因此在进行工业生产过程中，与DCS 系统有机结合后，加大了系统控制的灵活性，采用灵活调整的方式进行稳定性的提升。DCS 控制系统开创了自动化生产线电子控制系统的新时代。

2 PLC 型DCS 控制系统的技术应用

某水泥厂运用中央控制室对石灰石破碎、生料运输、数据调配、熟料烧结等数据进行有效控制，将相关参数进行设定，以自动化控制的方式完成物理设备系统的运行。中央控制室内的工作人员，掌握管理车间和操作的相关工艺参数，并且可以管理。工程师站负责修改逻辑程序，进行系统的实时控制和维护，通过进行通讯网络的设置，完成可靠传输信号的安全运转。信号以光纤作为通信介质，现场控制站根据实际生产情况，将控制区域分为石灰石破碎远程站、水泥包装控制站、窑尾控制站、原料粉磨站等部位，采用自动控制模块安装在低压配电室中的方式，完成水泥场地DCS 控制系统的统一调配。

（1）水泥生产自动化生产线控制本质核心是西门子控制单元，现场通讯总线确定为ROFAB USDP，并以IO 分不是接口模块信号模块等共同组成控制系统收集单元。在现场总线模式下单元中运用新型DCS 控制系统内部的中控室完成自动化生产线。为确保电机启动方面符合设定时间，借助机组加以匹配，通过不状态字查询，对应机组号向DR 管脚,输入运算结果,电机启动时间与电机要求基本符合控制电机运行状况,完成控制站的通讯服务和控制站的操作服务，实现对站点数据的快速传输。

在水泥生产自动化控制中，原有的组成部分由操作员和工程师以及软件组成的控制单元组成，经过PLC 型DCS 控制系统的改进之后，在生产自动化控制上进行了各个生产设备的监管，实现了对现场数据的即时变化的监控。工程师和软件组成的控制单元，在通讯总线的支持下，从即时量输入到计算器输入，一直到信号处理、设备组成、通讯模块等，在生产设备的综合组成部分，实现了DCS 控制系统的全面运行，保证了系统在自动化生产线上实现全过程控制，提高了生产的高效型。

（2）在设定程序上采用机组不状态进行机组开启顺序设定，在设定的过程中以通常情况下的时间间隔和电机保持同步的方式，将运算结果输送给第二管脚，控制功能中内部逻辑显示完成任务后，在设定中需要注意，进行同步信号的传输，此时产生脉冲信号控制系统中电机的启动时间，在脉冲信号的传输下，确保了控制开启时间与电机保持了一致，对程序开启时间进行适当延长，这在技术应用中经过验证是允许的，在电子控制系统中连锁程序不可启动，设计程序和可启动程序分成了运行联锁、启动连锁、设备连锁三种信号电机联锁程序，在功能模块下运用启动连锁实现了大型设备的信号输出，一个启动指令就可以完成所有设备的运行连锁中的启动。

（3）系统启动后，按照事先预定好的规则，启动电机之后发出允许设备驱动指令，控制单元得到信息后进行统一控制，将数值调整到零，相应的电机就会恢复运行，实现电机运行控制，这是一种高效便捷的方式，避免了错误去电机控制影响的故障，影响整个生产线的自动运行。

（4）计算机监控组件通过通信中介，将逻辑程序控制系统进行自动独立运行，在电子控制系统中，同一个控制单元之间没有过相应的关系。但是其囊括在整体系统中，可以在总线网络和通信协议后进行应用，所有的通讯中介是以以太网的形式实现控制站和操作站之间的稳定协调，两者互不影响。生产线中的电子系统运行过程运用PLC 型DCS 控制系统进行通讯和逻辑程序的控制，在计算机监控组件的运行过程中，数据传输能够很好地进行控制站的通讯需求的应用,如PLC 型DCS 控制系统，能够对生产线运行状态进行监管，具有高效性稳定性安全性快捷性等优势。

（5）在软件功能设计上，通过电子控制系统的监控功能控制功能等的实现，对整个电站的运行状况进行监控，设备故障监控可以对生产线中设备的故障位置进行定位，对类型进行分析，并在故障发生后及时通知给相关管理人员，相关管理人员得到监控信号后，对设备故障进行检测，对系统运行问题进行论证，并且所有设备的故障信息可以显示在显示屏上，电站运行状况的监控，可以实时对生产线的运行参数和状态进行监测，包括故障位置故障类型等。

3 PLC 型DCS 控制系统运行中需要注意要点

（1）软件设计还包括信息的存储和运行状态的查询，充分体现了DCS 操作便捷和安全性高的特点。通过信息的存储打印以及店长运行的控制等，对设备的运行状态可以实时进行查询，对故障状态和类似故障予以解决。系统的控制功能还表现在通信软件的设计上，通信协议和格式设计采用了16 位CRC 避免了影响系统的稳定性和安全性，采用ModBUS协议和RTL 通讯模式的通信协议进行信息的存储和收集，在DCS 控制系统中所有的通讯协议都是以RTL 进行协议的，在协议使用过程中采用信息数据校验的方式，对数据进行发送和监控，通过上位机进行数据的读取和查询。

（2）通讯软件的设计中包括的PLC 端的设计，不采用奇偶校验，而是采用com2 作为通讯端口，直观性的进行FBD语言的编辑，对系统功能来说可以方便快捷操作，在设计的过程中还可以实现PLC 与上位机之间的通讯，以此提供便捷的系统控制。软件PC 端的设计上参数与通讯参数相一致，对PC 端的设计采用VC++进行编程，这在DCS 系统中较为常见。上位机的主要功能是读取PLC 中的数据，其通讯方式最好的方法是查询，上位机读取PLC 的时间间隔周期一般为300ms，,取得命令，包括取得命令到放置在固定的缓冲区内。通讯软件一般通过系统本身的调试，实现系统通信的稳定性和可靠性，在进行设计的过程中，对通信软件最好能直接在光境内进行完成。

（3）系统控制和通讯软件进行设计时要考虑界面的可视性，同时实现全面的监控，还要考虑系统运行的可稳定性，完成设计后对不足之处进行检查，出现问题应立即进行纠正， 确保没有任何问题后方可进行通讯软件设计后的应用。

4 结语

工业生产中进行自动化生产线改造，例如，运用plc 型DCS 控制系统已经成为一种常见的控制系统，这种系统能够提升系统运行的可靠性和稳定性，而且能够大大提升自动化生产线电子控制系统的运行效率，从而提升生产线的生产效率，为企业创造更多的价值。通过不断地加强对PLC 技术与DCS 控制系统的应用结合，能够更好地推动工业生产领域的发展，为工业生产迎来大发展提供动力。