PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用分析

张波　刘鹏厚

【摘  要】随着我国社会的不断发展，我国科技水平也有很明显的提高。科技水平提高也影响我国各行业的发展。自动化技术的出现解决了我国各领域遇到的问题，通过采用自动化技术可以进一步提高企业的工作效率，同时也保证了生产过程中工人的人身安全。通过在生产过程中使用PLC型DCS控制系统，可以进一步提高企业的生产能力，降低劳动强度，提高工作精度。因此，自动化生产线在很多生产企业中占据非常重要的地位。电子控制系统对机器设备的控制程度影响整个生产车间的生产效率，在自动化生产线中，采用PLC型DCS控制系统可以提高对更生产环节的掌控力度，提高生产效率，实现企业快速发展的目的。

【关键词】PLC型DCS控制系统;自动化生产线;方案

一、自动化生产线电子控制系统设计方案

通过对水泥工艺的自动化控制系统进行研究发现，PLC型DCS控制系统可以更有效的对整个产生过程提供更高效的掌控力度，保证各个生产环节能够有条不紊的进行，避免在生产过程中出现安全威胁。该控制系统可以对现场进行监视管理，能够对施工现场的设备数据进行有效分析从而对设备有一个更好的调用。自动化生产线电控系统配置如图1所示。由软件工程师、操作员、硬件组成控制系统内部的中控室环节。通过对PLC型DCS控制系统的各个设备进行分析可以更好的了解PLC型DCS控制系统运转过程，在实践中更好的对该控制系统进行操作，保证整个生产环节的生产效率。对图1电子控制系统进行解析研究发现，电子控制柜由起始量输出、输入继电器、信号处理设备等构成。在水泥工厂中应用PLC型DCS控制系统需要建立中央控制室到达对设备进行整体的控制的目的。通过中央控制室对PLC型DCS控制系统进行控制可以对石灰石破碎等相关数据进行收集整理并且可以由控制人员在中央控制系对设备进行远行操控，根据改变相关参数使设备进行不同功能作业。操作人员通过修改设备的某项参数可以改变物理设备运转，间接的完成了对机器设备的控制。在中央控制室中有相应的报警打印机、工程师站等构件，进一步的保证生产能够正常运行。在电子控制系统中，工程师可以通过对控制逻辑进行修改从而完成生产流程的改变，针对实际情况对设备进行相应的转变，从而实现对电子控制系统的维护以及通过控制系统实现不同的生产功能。电子控制系统自带通信网络功能，通讯网络可以实现数据信号的传输，因此通信网络信号传输的快慢也是影响自动化生产线生产产品的一重大因素。当前通信网络一般以光纤作为通讯介质，工厂根据实际情况将控制站进行划分，将控制区域划分为石灰石破碎远程站、原料粉磨站、水泥包装控制站、窑尾控制站、烧成窑头控制站和水泥粉磨战。在工厂中，控制站会将若干自动控制模块安装在低配电压适中，有利于PLC型DCS控制系统的完整性与统一性。

二、PLC型DCS控制系统的应用

2.1PLC型DCS控制系统在水泥生产电子控制系统中的应用

随着我国科学技术水平的不断提高，自动化生产也是很多工厂提高产品生产力的主要手段。在水泥厂中应用电子控制系统可以进一步的提高水泥的产量以及水泥的质量。应用当前最新的电子控制系统即PLC型DCS控制系统可以对生产现场的数据和设备进行实时监控管理，保证现场各运作单元正常运行。

2.1.1系统功能

机组的开启需要机组步状态字，通过机组步状态字可以有效的保证机组是顺序启动的。保证机组的启动不会影响设备的正常运行。采用机组步状态字对机组进行控制时，一般是通过设定自动开启时间保证机组的开启和电机保持一致。但采用机组步状态字的方式开启机组时要注意脉冲信号的影响。步信号属于脉冲信号，当控制系统的内部逻辑完成相对应的任务之后会将内部计算出的数据结果输送到DR管脚，从而实现对电机运行状态的控制。为了确保设定开启的时间与当前大多数电机的启动时间保持一致需要将开启时间设定为1s以内。当机组启动的时间与电机不一致就会对设备造成影响，对机组的自动设定时间进行修改，检查电机的启动时间和机组的启动时间差从而修改两者的启动时间，保证机组的启动时间和电机的启动时间在可控范围内，保证生产车间不会因此出现故障。在系统设定启动时间时，一般通过数字1和0代表系统可启动和不可启动两种状态。在启动连锁中，大型设备想要进行启动只需要通过指令模块输入命令就可以完成启动连锁。在运行连锁中，设备想要启动相应的功能模块需要开启所有设备，只有当所有的设备全部启动之后控制单元才允许设备发送指令。在系统中，为了方便对所有电机进行控制，需要使用预先已经编译好的规则对所有电机进行编辑，通过对所有的电机进行前期的预处理之后，当想要启动电机时只需要通过数字0和1进行调整即可，当想要所有电机恢复运行时也可以通过控制字进行调整。这种控制方式不仅提高了對电机的控制，使控制更加简单、高效，还有效的避免在控制电机时因为一些失误从而影响整个生产线的自动运行。

2.1.2计算机监控组件

逻辑控制程序在机器运转时不会对设备造成干扰，但工作人员通过改变逻辑控制也会导致设备的运转发生变化，导致逻辑控制既是独立的又和控制系统有一定联系的。从整体看两者的基本构成单元有很大差异，从总线网络和通讯协议方面来讲，两者都需要借助总线网络和通讯协议进行信号的传输。通信介质是影响信息传输的主要因素，通信介质的选择关乎这控制系统对各机器设备的控制效率，进一步影响到整个自动化成产线。在选择通讯介质事需要从两个方面进行考虑。首先通信介质需要足够稳定，其次通信介质能够有效的为控制系统进行服务。只有满足以上两点需求才能保证不会影响控制系统对机器设备的控制，进一步使站点的数据能够有效的传输到各个电子设备当中，保证各个单元能够及时收到控制信号从而实现生产线的正常运行。采用PLC型DCS控制系统时，该控制系统所包含的功能非常多，因此，系统需要的项目也比其他控制系统要多。因此PLC型DCS控制系统想要正常运行离不开网络通讯系统、计算机监控组件以及逻辑程序控制系统的加入。只有在生产现场配有十分完善的计算机监控系统才能有效的提高PLC型DCS控制系统的精确度和效率，保证电子控制系统能够及时的对各个设备进行功能调度。使各个设备能够准确有序地完成各自的作业。

2.1.3软件功能设计

系统控制的核心是实时的对现场设备进行控制和监测。通过电子控制系统可以保证自动化生产线能够正常有序运行，避免意外事故的发生，通过电子控制系统对机器设备进行监控可以有效的通过电子控制系统对各个设备发送工作指令，从而实现各个设备自动进行生产作业，提高控制系统对机器设备的控制，并且保证控制系统能够更有效的处理生产过程中出现的问题。另外，PLC型DCS控制系统在实际的应用中具有很强的可视性，可以进一步的了解各生产环节的详细情况，保证整个生产过程不会出现严重的意外事故，保证企业的经济利益。另外，PLC型DCS控制系统可以实现对各个机器设备的实时监测，并把监测结果呈现在控制面板上，工作人员可以通过控制面板就可以进一步了解各机器设备的工作情况以及受损情况，对有问题的设备进行及时修复和更换，保证设备的正常运行并保证PLC型DCS控制系统不会出现任何故障问题。对系统故障进行处理时，需要明确系统故障发生的位置以及故障的类型，通过对故障位置以及类型做出正确的判断可以更有效的解决设备故障，从而使得系统更安全有效的运行，提高产品的生产率。

三、在抛光生产线自动化上专控系统中的应用

陶瓷抛光砖的生产需要经过窑炉的高温处理，从而使砖的硬度达到标准，这也就导致经过高温处理的砖坯具有非常高的温度，导致这时的砖坯不能及时进行下一步的生产处理。需要将经过窑炉高温处理过的砖坯进行降温，避免在后续环节高温砖坯会对机器设备以及工作人员造成伤害。当砖坯的温度达到一定的标准时才能开始进行下一步的生产工序即对砖坯进行抛光工序。因此需要将窑炉烧出的具有高温的砖坯进行及时的降温然后将这些砖坯进行及时的存储。一般来说，将砖坯进行存储一般是将砖坯竖向放置，这种方式对砖坯进行存储可以最大程度的释放砖坯的温度也可以最有效的释放砖坯的应力。之后就需要对砖坯进行抛光的作业。

通过以上工艺流程可以完成陶瓷的抛光任务，但该工艺流程的工作量也非常大。不利于工厂产品的生产，降低了厂家的生产效率。通常情况下，一块砖的重量至少是16公斤，想要将砖坯进行抛光工序就需要将窑炉烧出的已经降温并释放地应力的砖头进行搬运。在搬运时，由于砖头的数量非常多就导致搬运工每天要搬运的砖的数量也非常巨大，需要花费的劳动力费用变得非常高。随着当前劳动力费用不断提高，以及从事这项工作的人员日益减少，厂家就需要想办法通过机械化作业代替人力劳动，从而保证企业的生产效率。因此，自动化的搬砖机也应运而生，通过自动化搬砖机可以有效的解决劳动力不足的问题，并且通过自动化搬砖机可以提高砖的搬运数量。从本质上来说，这也是一种达到流水作业效果的系统集成装置。

当明确知道机器设备的动作之后，编程人员通过编写一定的代码可以实现PLC型DCS控制系统控制机器设备完成一系列的动作。当明确要做的动作之后，编程人员的编写难度也会大大降低。通过对搬砖车的动作分析为例，分析程序编写的方法。当对搬砖车进行程序控制时，需要了解搬砖车向前向后移动的原因。通过对搬砖车基础动作进行分析之后，编程人员可以通过编写一定的代码来控制搬砖车的移动。之后进行测试无误之后需要对搬砖车的复杂动作进行分析，其中包括钩砖弯杆及推砖转盘没回位、上砖传送没完成、前限位信号等进行分析。通过对搬砖车的各个信号的检测装置进行监控，保证当搬砖车完成一条动作命令之后可以及时的检测到动作完成的信号。通过对复位信号、传送信号等进行控制就可以完成搬砖车的程序梯形图，保证搬砖车能够自动完成搬磚任务。

总结

综上所述，电子控制系统在当前工业中有着不可代替的重要作用，而PLC型DCS控制系统是电子控制系统中最先进的控制方法，通过计算机技术和通讯技术可以有效的对各机器设备进行有效控制和实时监测，保证自动化生产线能够准确有序的运行。电子控制系统是对先进技术进行综合应用的一门技术，通过使用PLC型DCS控制系统可以更显著的发挥其控制功能使得在当今劳动力费用昂贵的今天可以为工厂生产减轻成本的投入使工厂有更大的收益，使整个工业生产领域向前迈进新的一步。

参考文献：

[1]寇腾.关于PLC控制系统与DCS控制系统对比分析[J].应用能源技术，2018（008）.

[2]孙永芳.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].中国设备工程，2019（024）.

[3]张晓朕，许坤.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J]. 南方农机，2019（004）.