PLC在钢铁企业原料场控制系统中的应用分析

黄现国

摘 要：随着我国科学技术与经济的不断发展与推进，原料是当前钢铁企业生产过程中十分重要的内容，同时原料质量越来越受到社会与人们的重视。但是，在钢铁企业原料控制系统钟会发出各种故障，严重影响工业生产进度与效益。PLC是当前应用十分广泛的一项控制技术，可以及时、准确地找出原料场控制系统中的各种问题，并采用合理手段保证原料场控制系统的正常运行。基于此，文章从多个角度就PLC在钢铁企业原料场控制系统中的应用进行深入分析。

关键词：PLC 钢铁企业;原料场控制系统;应用;分析

引言：当前我国原料场控制系统运行方面还仍然存在着许多问题，例如故障原因不清楚，维修不及时等。PLC在原料场控制系统中的应用，可以通过数字式或者模拟式的输入和输入，控制机械设备极其生产过程，对于保证原料场控制系统运行中的安全性以及稳定性具有重要意义。

一、PLC技术概述

PLC技术是遵循一种周期性扫描工作方式的技术手段，它本质上属于一种控制系统。具体来说，PLC技術按照一定的程序指令进行，在系统中采集与处理数据，执行完一个路程进行下一个流程，做到最后在返回第一个流程进行新一轮的工作，周而复始。在该系统中所具备的CPU是独立的，也就是说控制系统有着自己独立的CPU，而且还有相关的功能面板和接触口。PLC的图形结构与继电器控制的线路图很相似，二者的信号输出与信号输入都是相似的，都是通过这些配置可以对开关量、模拟量等数据进行采取、处理、分析、整合以及对比。但是二者也存在着本质上的区别，继电器本身就受到控制线路的控制，属于共同运行的工作方式。PLC是通过控制其内部的各个部件，具有较强的编程能力，PLC技术中还需要综合分析梯形图程序，它属于是周而复始的扫描工作，是属于串行的工作方式。不仅可以控制一些复杂的逻辑程序，还突破了传统接线方式的弊端，在很大程度上节约了加工成本与资源【1】。

二、分析确定原料场的电气控制系统

对于控制逻辑这个方面来说，PLC是采取储存器逻辑，电气控制系统是典型的人机系统，根据系统工作原理，在完成机电设备故障检测信号和控制指令的接收工作之后，在进行参数提取和分析。工作的程序与控制的逻辑是相关联的，只要改变控制的逻辑，那么程序也就随之改变了。也就是说控制模块完成机电设备故障检测信号和接收工作的前提，电气控制系统的控制逻辑主要是通过依靠触电来实现对机型的控制，它根据控制指令，利用专家知识，完成从故障特征到故障原因识别工作。触电的工作时间非常短，在几十毫秒数量间，PLC是没有触点的，它是由程序指令进行控制，速度非常快。

控制模块的功能越完善电气控制系统的智能化程度就越高，电气控制系统控制逻辑是通过时间进行控制的，容易受到外界因素的干扰，而且不够准确，范围也比较小。所以，输出模块通过声光报警装置和人机界面，然后处理模块自动实现特征参数的采集与分析，给出故障部位和预报以及处理措施。PLC是利用半导体做成定时器，这样的方式不会受到外界因素的干扰，提供排除障碍的技术路线与分析，而且请准度非常高，根据系统中的信息流向和功能划分结果，实现计算机智能化的电气控制系统，并且在实际生活与生产中得到广泛应用【2】。

三、PLC在钢铁企业原料场控制系统中的应用分析

首先，开关量信号识别。对于原料场控制系统来说，在实际使用的时候，要完成诊断过程所利用的主要就是输入模块。开关量识别是系统稳定运行的基础与前提，在系统实际运行过程中，结构开裂是经常会发生的，主要原因就是因为设备频繁使用，超过了自身承受的负荷，导致机械振动冲击所引起的机械疲劳。如果采用PLC技术控制，机电设备所对应开关量也会发生相应的变化，实现与输入端之间的有效衔接。但是在原料场控制系统运行中，出现电气过载故障时，就会导致控制系统的电机运行的电流要远远超出限定的电流，发生这种故障的主要原因是由于频繁开关。PLC具有良好感知开关信号，灵敏度较高。出现开关量故障就是由于电机的外部件电源的电压过大，电压过大会阻断原料场控制系统的运行，还就会造成电气设备的损毁。所以，在实际诊断过程中，进行实时在线诊断，考虑梯形编程，保证输入状态值与实际状态值一致，对设备以及系统故障情况进行精准定位。如果两个数值相等，则工作状态就是正常，否则就是出现故障了，出现故障必须在控制系统过程中融合故障诊断，加强对机电设备的监督与保护，防止故障进一步加大，导致电网与电压降低，对人们的正常生活带来一定的影响【3】。

其次，模拟量信号故障。在原料场控制系统实际运行过程中，机电设备的元器件或者电机组织等各种机电设备在运行的过程中超过了其限定的电流，就很容易造成模拟量信号故障。PLC在诊断以及识别模拟量信号方面。其主要是为模拟量输入与输出。在实际工作中，电流过大就会导致电路元器件一直处在过量的电流状态下。模拟信号可以利用输出设备达到系统的相关要求，之后在于输入模拟信号相结合，利用PLC技术对参数数据进行控制，对整个过程中进行实时跟踪和检测，将系统极限当做参考，利用分析模拟量而研究实际值。分析过程中，如果实际值与极限值相似或者接近，就说明系统是正常运行，如果实际值与极限值存在较大差异，就说明系统出现了故障。所以，必须以实际情况为依据，通过相应的逻辑关系，有效控制机电设备的障碍，防止电路元器件的设备负载过大，最终造成整个控制系统发生故障，甚至会引发二次危险【4】。

最后，中断方式故障。在PLC中所利用中断方式主要体现在间隔定时器、高速计算器和输出中断几方面。输出中断是原料场控制系统运行过程中比较常发生的现象，会对电气设备造成很大的损害，一旦机电设备发生输出中断的问题，就会提高设备烧毁的几率。所以，以故障影响系统和设备程度作为根本要求，对中断方式进行合理选择，防止出现突发性故障。

结束语：近几年来，我国钢铁企业随着经济的快速发展也呈现出迅速发展的趋势，科学技术的进步不断突破传统的生产方式，同时也对原料场控制系统的运行稳定性提出更高要求。文章就PLC在钢铁企业原料场控制系统中的应用进行分析，对相关人员提供参考。

参考文献：

[1]周侗;徐皑东;于海斌;王忠锋;;现场总线工业控制系统信息集成技术研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2018年

[2]韩亚玲;陶培军;王一韩;时荣萍;;宣钢东区炼铁综合原料场自动控制系统[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2018年会论文集[C];2018年

[3]朱宴恒;张守武;张磊;;唐山国丰原料场自动控制系统的设计与实现[A];中国计量协会冶金分会2018年会论文集[C];2018年

[4]许君锋;黄晓东;陆必云;;PLC自动化在钢铁冶炼系统中的节能应用[J];信息与电脑（理论版）;2017年04期

[5]贾秀英;张志刚;王景岚;陈瑞芳;;加快钢铁企业信息化建设 实现信息化与标准化的融合[A];河北冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2018年