PLC控制技術在冶金工業自動化中的應用策略

戚鑫

山東省冶金設計院股份有限公司 山東濟南 250101

科學技術的發展使當前各個行業都逐漸向自動化的方向轉型，在計算機技術和網絡技術的支持下，當前冶金工業發展獲得了更大的優勢作用，提升冶金工業的自動化水平，推動冶金工業的高速發展。從當前冶金自動化發展模式來看PLC系統的應用比較多，對冶金工業自動化應用起到一定的推動作用，但是仍然存在很多的不足，限制冶金工業的進一步發展。因此需要對PLC技術進行改進，保證PLC技術作用的發揮，促進冶金工業發展[1]。

1 PLC控制技術與應用優勢

1.1 PLC控制技術分析

PLC控制技術是一種以計算機技術為基礎的自動控制技術形式，對工業自動化技術的應用具有重要作用。PLC控制技術在我國的應用時間比較晚，但是經過多年的發展已經取得了一定的成績，而且應用日趨成熟，成為自動化技術發展中的重要內容，并被廣泛應用到工業控制技術中，對冶金工業的發展做出巨大的貢獻。PLC控制裝置的組成相對比較簡單，主要包括電源、CPU、電路以及存儲器，其中CPU是整個系統中最重要的組成部分，是整個系統的核心處理器，控制整個系統的數學運算和邏輯關系[1]。存儲器是系統各類信息的存儲系統，能夠保留各種重要信息。電源系統中主要包括備用電源和掉電保護，保證PLC系統的正常運行。此外為接口電路，主要是對顯示器、鍵盤等各種操作硬件的輸入和輸出。

1.2 PLC控制技術應用優勢

1.2.1 技術操作簡單

PLC控制技術相對于傳統自動化技術具有更多的優勢作用，特別是在操作中更簡便，更便捷。PLC控制技術在冶金工業生產中的應用方式更便捷，操作更簡單，工作人員能夠快速掌握系統的操作方式。該技術系統的操作主要是通過計算機系統操作完成，因此具有基本計算機操作能力的人員都可以完成PLC控制技術。包括系統的信息采集，傳輸和整理，提升計算機的操作效果，完善操作流程，降低工作人員壓力，節省人力。PLC控制技術與計算機技術具有緊密的聯系性，通過二者的有效配合能夠促進冶金工業生產的有序發展。通過計算機技術的應用提升PLC控制技術的應用效果，不僅提升生產速度，保證生產各環節的精確性，同時也降低人工成本[2]。

1.2.2 生產操作精確

PLC控制技術的主要技術控制方式為計算機技術，在生產管理工作中可以利用計算機完成系統的操作。計算機是信息時代下的重要技術之一，已經滲透到人們的生產生活中，而且起到的作用越來越大，涉及范圍越來越廣，是工業生產中的重要技術形式，促進工業生產的精確性、快捷性發展。傳統冶金工業生產中主要通過人工控制生產質量，即使再有經驗的人員也會因為情緒、狀態等各種原因造成誤差，而PLC控制技術的應用可以通過程序控制，保證生產的精確性，防止出現人為因素的影響，保證生產品質和效率[2]。

2 冶金工業自動化生產中PLC控制技術的應用策略

從PLC控制技術的應用情況來看，對冶金工業的發展具有重要促進作用，提升冶金工業的發展速度和自動化發展能力。對生產的清潔，變頻調速，配料應用以及電氣控制等都具有重要作用。

2.1 清潔生產的應用策略

冶金工業生產中，PLC控制技術的應用范圍比較廣，從選礦到礦物燒結，鑄造等工序中都需要加強設備控制，保證冶金工業生產和發展的效率和安全性，提升產品品質。當前部分冶金工業已經將PLC控制技術應用到清潔生產環節中，通過在清潔站的應用，提升生產中的清潔度。冶金工業的除塵設備主要包括水泵、壓力罐、空壓機等設備，通過PLC控制技術的應用能夠使除塵自動化設備的壓力、水溫等參數自動調整。比如根據生產要求參數設定自動抽取清水，然后壓力罐自行將清水形成高壓水柱，完成生產中的清潔工作[3]。

2.2 變頻調速的應用策略

PLC控制技術在冶金工業中的應用還有利于實現變頻調速的自動化，向電動機發送PWM指令，接受信號的同時完成對電動機速度的控制，滿足高爐除塵風機工作需要。部分冶金工業將PLC控制系統應用到高爐除塵系統中，在高爐的爐臺設置紅外感應器，在出鐵前會自動向PLC控制系統傳輸高溫信號，系統可以根據高溫信號參數向變頻器發送調節信號，完成變頻器電動機速度的調整，使整個系統都保持順暢的運行，在合理的頻率下完成粉塵的吸收[3]。同時出鐵結束后，同樣可以通過紅外感應器進行信號發送，然后PLC控制系統在接受到低溫信號后，向電動機發出指令，降低電動機運行頻率，防止電動機始終處于高頻的運動狀態，導致機械和能量耗損，達到節能減排的目的。

2.3 配料方面的應用

冶金工業生產工作開展中，傳統的配料方式主要是通過人工的方式進行配料計算，并結合生產經驗以及機械的運行參數設置物料生產參數。如果生產中的配比出現變化或者更換設備，配料系統的參數需要重新設計。缺乏經驗的指導，導致流程設計難度增大，不利于企業生產效率的提升。PLC控制技術的應用能夠對配料系統進行自動化控制，根據配料流自動生成配料生產參數，提升生產效率和準確性。在配料的應用中主要是通過PLC控制技術的變頻性能對軟件程序進行設置，形成物流運輸、管理和配比的一體化發展模式，保證生產的規范化和高效化。

2.4 電氣控制的應用

鋼鐵企業對能源的需求量比較大，生產環境粉塵多，環境惡劣，危害生產工人的身體健康，同時也會影響生產設備的使用壽命。部分冶金工業中除了大量的粉塵之外，還會產生腐蝕性氣體，使設備的電路受損，導致設備短路或者造成接地不良等問題，不利于冶金企業的發展。此外，電器設備的維修比較困難，在維修中需要花費大量的人力和資金。通過PLC控制技術的應用可以提升程序的存儲能力，減少存儲設備和接線線路的使用，解決了線路受損問題。此外，PLC控制技術在電器控制系統中的應用，可以實現順序控制和邏輯運算，提升冶金工業發展效率[4]。

2.5 集中控制中的應用

PLC控制技術的應用中，不僅可以應用到自動化系統中，同時還能夠應用到集中系統的控制中，實現對整個系統運行管理的全面覆蓋和監管。通過控制系統的研究可以發現，控制系統主要是通過邏輯錯誤的檢驗實現系統運行控制[4]。PLC控制技術的應用能夠提升檢測效率，特別對于機床設備來說，在運行中花費的時間比較多，如果各個環節檢測必然會導致生產效率受到影響，PLC控制技術的應用可以進行工步檢測，提升控制效率。

2.6 模擬量控制中的應用

PLC控制技術可以進行模擬量的控制，通過PLC控制技術將各個功能模板結合，保證控制系統的有效性和完善性，提升控制效果。PLC控制技術在模擬量的控制中主要包括I/O模塊、位置控制等多元化控制模塊，必須要做好模量的控制才有利于各種模塊效能的發揮，提升冶金工業生產的自動化水平。

3 PLC控制技術在冶金工業自動化中應用的注意事項

PLC控制技術在冶金工業自動化中的應用已經取得了良好的成績，改善傳統生產技術方法和環境，但是同時也需要注意一些問題，防止影響系統的工作效能。具體的注意事項可以從溫度、振動以及電源三個方面進行分析，提前做好保護工作，防止對系統的運行和設備造成影響[5]。

3.1 溫度的控制

冶金工業生產中環境的溫度比較高，但是設備如果在高溫下運行必然會影響PLC技術的應用效果。一般設備的應用最適宜的溫度需要控制在0到55攝氏度，才能保證穩定的運行。因此在PLC控制技術的應用中必須要做好降溫工作，合理設計設備的間距，必要時可以安裝散熱裝備。比如位于外部或者太陽能夠照到的位置需要做好遮陽處理，并準備風扇等設備，對設備進行降溫，防止溫度過高影響PLC控制系統的運行，為PLC控制裝置提供更有利的條件。

3.2 振動的控制

PLC控制技術中系統的振動是主要控制因素。冶金工業生產中設備的運行不可避免的會產生振動，為了防止振動影響系統運行效果。需要將振動的幅度控制在10到55赫茲。如果振動超過這個范圍需要做好避震處理工作，比如可以在機械下部或者機械之間增加塑膠墊，達到減震的目的，防止因為機械的振動過大影響生產，保證運行效率。

3.3 電源的控制

PLC控制技術的應用必須要對電源的情況進行明確，一般設備使用的電源主要為兩種，一種為220伏的交流電，一種為50赫茲的交流電。在電源的應用中需要盡可能排除周邊的干擾因素。如果PLC控制技術的電源干擾比較大，需要先做好抗干擾處理工作，使電流電壓始終處于比較穩定的工作狀態，保證PLC控制技術能夠安全、穩定的運行。在PLC控制技術的應用前先對電源進行檢查，確定電源接觸性能達到標準再啟動系統，促進PLC控制技術的穩定運行。

4 結語

綜上所述，PLC控制技術在冶金工業自動化的應用中有利于提升冶金工業生產效率和各個環節的精準性，降低能量損耗和人工成本。從當前部分冶金工業企業來看，PLC控制技術的應用已經取得了良好的成績，對冶金工業發展起到一定的促進作用，優化生產環境，降低人工失誤，但是同時也存在一定的不足，需要在生產應用中注意溫度、振動以及電源等方面的控制，防止影響系統的運行效能。為了使PLC控制技術得到更好的發展，提升應用效果需要進一步加強技術研究，為冶金工業發展提供更好的技術支持。