一种PLC模块智能防盗系统及其控制方法

一种PLC模块智能防盗系统及其控制方法

黄辉

韶钢宝武杰富意特殊钢有限公司  广东省韶关市512000

摘要 结合棒材车间流程长、区域广的特点，开发出一个针对分散式车间控制系统的PLC模块智能防盗系统，使之具备智能化的控制模块防盗功能。

关键词  PLC、智能、防盗、控制

前言

棒线材轧制线主要的工艺流程为加热、轧制及精整。具有关联度高、技术复杂的特点。目前在钢铁企业均采用PLC控制系统对以上工艺流程的设备进行连接控制。各系统间采用单独控制单元但又互相通讯，构成一个完整的全车间控制系统。

但因工艺流程长，整个车间范围可以达到几公里，各系统的控制单元分布在各个电气室，电气室分散独立，在停产状态下，特别是节假日期间，生产流程中的电气室较少有人进入巡检。导致盗贼有可乘之机，进入电气室盗走价值昂贵的控制系统CPU模块，更严重的是出现长时间的生产中断。

此需要一套智能的系统能防止或杜绝PLC模块被盗的情况发生，该系统需要具备智能型报警与记录的特点，要与现系统无缝对接，同时具有较好的经济性。

1、现有技术方案的优缺点

1.1现有技术方案

目前通行的做法就是在需要防盗的PLC控制柜前增加视频监控系统，视频系统通过摄像头将控制柜前的所有信息传回视频服务器并进行存储，在出现问题后，通过专业人员调取后台的视频历史数据进行追查。

1.2现有技术方案的优点

现有技术方案结构简单，可实时对控制柜前的信息进行记录，追查的信息可清晰反映现场的实际情况。

1.3现有技术方案的缺点

1.3.1同一电气室内存在多台PLC柜，为清晰记录柜前情况，需要设置多台摄像头。整个系统的投资成本较大。

1.3.2监控摄像头的监控角度有限，盗贼在进入前有意用物体使探头的角度离开需要监控的区域，致使监控摄像头失去原有的功能。

1.3.3 监控视频存在滞后性，PLC模块被盗后不能立即发出预警信号，需要进行事后追查，及时性不足。

2、PLC模块智能防盗系统技术方案

2.1 主体方案

智能防盗系统采用的技术方案为：增加一套PLC模块智能防盗控制系统，该系统与所有的现场生产系统PLC采用通讯互联，通过防盗系统内源程序的开发，使防盗系统具有智能判断整个互联大系统内各CPU模块的实时状态的功能。具体的方案如下：

2.1.1、根据控制点数的要求，增加PLC模块智能防盗系统需要的CPU及相应的输入输出模块、通讯模块。

2.1.2、与大系统内的各控制单元建立工业以太网通讯连接，编写通讯源程序，一旦网络通讯出现中断，防盗监控系统能立即识别。

2.1.3、增加防盗系统HMI监控主机，定置于现场24小时有人值班的加热炉集中操作室，所有防盗系统呈现出来的各生产系统的运行信息均显示在监控主机HMI画面上。一旦远程生产控制系统出现模块被盗导致的通讯中断，则立即在HMI画面出现报警信息。

2.1.4、增加声光报警器于加热炉集中操作室，该操作室始终有操作人员值班，通过警报声在盗贼还没有完全得逞的情况，操作室的值班人员得到警报信息后通过HMI画面立即定点知道报警来自于哪个系统，安排人员赶去现场查看。同时在各生产控制系统的现场设置声光报警器同步警报，通过警报声驱离偷盗者。

2.1.5、为区别各生产控制系统的检修状态与偷盗状态，在防盗控制系统中专门设置智能识别功能。通过取生产状态下各系统内变化的不同变量，结合棒材热轧产线的生产特点，来识别目前是否处于生产状态，再配合通讯上的逻辑判断，作出智能报警。非生产状态下，如果需要检修某一控制系统的PLC模块，通过检修人员在加热炉集中操作室的防盗监控电脑上进行定位设置，使防盗监控系统的智能判断更真实、准确。

2.2 方案的具体架构

2.2.1 附图中红色部分为PLC模块智能防盗系统，采用西门子S7系列PLC,该系统通过采集各控制系统的相关变量，通过智能化的判断方法，发出异常警报。通过声光报警的形式达到防盗的目的。

2.2.2 PLC模块智能防盗系统与生产系统采用工业以太网连接，同时设置HMI监控系统，使操作人员能够清晰的看到各控制系统的运行状态。

2.2.3 系统内所有的PLC CPU 模块均采用西门子S7系列，方便了系统间的通讯设置及信号交换。

3、总结

   目前，智能制造是钢铁业实现转型升级的必由之路。通过装备的智能化，实现现场人力资源的优化及设备的安全本质化是企业的发展方向。一旦发生控制系统CPU模块被盗事件，不仅是公司的财物受到损失，导致了长时间的生产事故，也对现场生产的设备及人员安全制造了诸多潜在的风险。通过一种PLC模块智能防盗系统及其控制方法的开发，解决了在无人巡检的大范围热轧棒材生产车间内各生产控制系统模块被盗的问题。该系统架构清晰，逻辑严密。结合热轧棒材产线的生产特点，为安全防盗提出了一种行之有效的解决措施，具有较大的应用舞台。