PLC在冶金企业电气自动化控制中的实践研究

PLC在冶金企业电气自动化控制中的实践研究

刘勇

（新余钢铁集团公司工管处江西新余338001）

摘要：在我国社会经济快速发展的过程中，冶金行业在不断的完善。我国的冶金行业的自动化水平控制和PLC技术密切相关，PLC技术的应用在一定程度上推动了冶金行业的生产，可以使冶金的过程运行的稳定性提高，促进了我国冶金行业的发展。本文主要基于PLC在冶金企业电气自动化控制中的应用进行研究与探讨，说明其中所存在的作用，以期望利用PLC技术对冶金工业自动化进行优化和应用。

关键词：PLC技术；电气自动化；冶金企业

引言

PLC技术又称为可编程逻辑控制器技术，是一种基于微处理器，把计算机、现代通讯、自动控制、互联网等智能装置和信息技术为主要依托的工业控制机器。可编程逻辑控制器技术是一门新兴的信息处理技术，它具有高性价比的特点，它相比传统的技术有着明显优势。

1PLC技术在冶金企业电气自动化控制中的应用

1.1控制开关中的应用

PLC技术在工业中的应用较为广泛，比如在石油化工、机械的制造、钢铁的冶炼中都具有一定的应用。在PLC的具体应用过程中，最基本的应用是开关的控制。传统的继电器逻辑控制电路是以开关控制进行的，但是随着科学技术的发展，传统的控制方方式已经不符合现代企业的要求，已经逐渐被开关控制逻辑所取代。PLC技术的开关逻辑控制可以使顺序控制和数字化控制得以实现，增强了开关控制的灵活性以及便捷性，使得开关控制一台或者多台时更加具有灵活性。

1.2闭环过程的控制与运动控制

电气自动化控制系统具有多种电机启动方式，比如机旁屏手机的启动方式、现场控制手动启动以及自动启动等方式。PLC的闭环控制环节主要包括转速的测量单位、执行单位以及电子调节单位，以便于调节器和转速测量的有效控制能够顺利完成。在电气自动化控制系统的PLC控制器中的自动启动方式中，利用PLC系统的顺控模块，在动力电机开机的时候，依照电机设备的累计运行时间来对备用电机进行合理地选择。当PLC系统设备出现问题发生故障的时候，可以通过电气自动化控制系统将常规的控制系统和PLC控制技术相结合，以确保常规的控制系统能够符合相关的电气自动化控制系统政策。

1.3PLC技术在顺序控制中的应用

在电气自动化辅助系统中，有着顺序控制的工艺控制方式。PLC由于能够取代了传统的继电控制器，顺序控制方式可以对电气自动化的控制系统的单独的工艺进行有效地控制，而且还能连接通信总线以及信息模块的配合，使电气系统自动化运行能够实现。当前我国在号召节能减排，电气自动化控制也被赋予了降耗增效的新要求，通过可编程逻辑控制器技术的应用可以实现全场生产工作的协调和全面控制。

1.4PLC技术的数据处理和通信联网中的应用

在冶金的过程中，我们可以通过PLC技术在数据处理中的运用使得生产效率提高。PLC技术可以根据相关的数据对其进行应用，从而提高了数据的处理效率。由于科学技术的不断进步，现代的通信技术较为发达，在一定程度上解决了PLC技术在时间和空间应用上的限制的问题，当我们在运用可编程逻辑控制器技术的时候，能够对远程的通信、监控以及维修等得以实现，使工业自动化和智能化水平得到提升。

2PLC控制技术在钢铁冶金工业中的应用

2.1应用于炼铁除尘

当前PLC技术已经广泛运用到冶金工业的多个方面，比如产品性能、安全性能、维护性能等方面。PLC已经成为冶金不可忽视的重要组成，PLC技术也在钢铁生产的多个流程中起到了重要的作用，比如采矿、烧结、铸造、除尘等流程。以除尘站为例对PLC技术的采用进行说明。除尘器的组成包括控制柜、空压机、水泵、水箱等多个部件。运行过程是控制柜控制水泵将水箱中的水送入水管，通过压力的变换将水流变成高压水柱，对产品进行冲洗，达到除尘效果。引入PLC技术后，工作人员能够准确地掌握水箱水位、水温、水柱压强等多个参数，从而进行有针对性的调整控制，使得对于除尘流程的控制更加简便、精确，保障灰尘清洗的效率。

2.2PLC技术在电动机变频调速中的应用

系统在PLC技术的不断发展下不断优化，在电动机变频调速中也有相关的应用，它主要通过PWM（脉冲宽度调制）技术对电动机进行发送指令来对电动的变频调速进行控制。通过该技术的控制，我们可以在接收信号的情况下进行控制电动机的运转，使电动机的运转频率能够自动地调节。而对于电动机的运转速度的自动化调节也可以通过PLC技术来实现，使得高炉中的工艺要求得以满足。

2.3应用于配料系统

冶金生产线中对于配料的要求很高，整个流程需要不断地对配料进行配比计算、材料输送、混合、加热等，所以对于配料工艺的提升一直有很大的需求。特别是对于材料的配比控制具有较高的要求，需要精确掌握不同状态下，各种配料的比例。PLC技术的使用，将物料的配比计算、传送、处理等操作都交给自动化的设备进行，全程由变频调速喂料机控制。自动配料系统的引入将工作人员从繁琐的流程中解放出来，避免了因人工过多参与而导致的失误频发。多个配料系统通过网络合为一体，在配料控制软件的计算下，生产效率大大提高。冶金生产线的生产环境条件不高，工作人员不仅面临着危险，而且不能保证配比的准确性，因此引入PLC不仅保证了人员的安全，而且保障了配料流程的快捷。

2.4应用于电动机变频调速

除尘机用于出铁前对于产品的粉尘清理，如果不能及时对除尘机进行控制，就会面临不能及时除尘或者增加能耗的困难局面。PLC技术的使用就能完美解决除尘机介入的时机问题。PLC通过指令系统控制，在PWM向电动机发出指令时，对电动机进行控制，包括运行、停止、速度调整等。对除尘机介入的时间，利用现场炉台红外感应器，及时传送温度信号。当高炉出铁时，温度急剧上升，PLC接到高温信号对变频器发出指令，除尘机调整转速对产品进行灰尘清理；当除尘完成后，现场温度下降，PLC接到低温信号，对变频器发出降频指令，除尘机调整转速降低能耗。

2.5PLC技术在电气自动化中的应用

由于在冶金过程中所消耗的能源量比较大，因此在进行冶金生产的时候，会影响所生产的环境，导致生产环境较差，并且会对机器和相关的操作人员带来危害。在冶金行业中，由于其生产的特点，会产生一些金属粉，会产生一些有害气体使人体的健康和设备环境造成危害。因此，传统的电气设备在这种环境中生产会时常有故障产生，比如会导致电气控制中产生短路、开路和接地等问题的产生。如果我们应用PLC技术的话，则可以避免传统电气连线上的电气线路问题的出现。

结语

综上所述，可编程逻辑控制器技术（PLC）之所以能够广泛地应用到钢铁冶金企业电气自动化控制中，是由于它本身所具有的无与伦比的优势和特点，在自动化控制中从开关的控制、闭环过程的控制和运行控制、顺序控制以及数据处理和通信联网中都有相应的应用，并且可以运用到炼金除尘、电动机变频调速以及电气自动化的过程中，在对人力和物力成本的减少、电气自动化控制系统的提升方面有着明显的作用。并且伴随着科学技术的发展，PLC技术会在越来越多的行业和领域中有所应用。但是，由于该技术还尚未成熟，仍需要对其自身的存在问题作出分析并加以完善，使智能化和数字化水平提高，并且加强其自身的抗干扰能力，并通过技术的不断升级和改善，使电气自动化控制系统可以为冶金企业更好地服务，从而推动我国工业生产的发展。

参考文献：

[1]蔡成闻，杜玉红.PLC在冶金工业自动化中的运用研究[J].江西建材，2017，15（3）：280-281.

[2]蔡亚洁.论钢铁企业PLC数字化控制及其电气运行主要技术[J].山东工业技术，2014，22（2）：189.

[3]许亮.冶金工业自动化中PLC技术的应用探析[J].科技创新与应用，2016（6）：94-95.