PLC在冶金工业自动化中的运用探讨

PLC在冶金工业自动化中的运用探讨

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摘要:文章对目前冶金工业中应用的PLC技术进行简单介绍,分析目前PLC技术的主要应用范畴,并重点对PLC在冶金工业中不同领域的应用情况进行研究,以供参考。

关键词:PLC;冶金工业;自动化

1引言

随着我国经济的快速发展,我国的工业化进程不断加快,同样推动了我国冶金工业的发展。同时随着全球信息时代的到来,计算机技术、PLC技术等先进的信息技术不断被应用于冶金工业中,对冶金工业中的自动化水平起到了显著的提升和改变的作用。不仅加强了整个工业链运行的稳定性,提高了冶金企业电气自动化控制的效率,而且推动了冶金工业的快速进步和发展。

2PLC技术概述

PLC技术是随着计算机技术的发展而不断发展演化而来的一种工业控制装置,其主要作用是进行逻辑控制和数据处理,是目前自动化技术的三个支柱技术之一,在目前的工业控制领域中具有广泛的应用。PLC是可编程逻辑控制器的简称,其主要由CPU、电源、存储器、I/O电力以及接口电路等组成,其实质是一种可编程的存储器,可以用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式“输入-输出”方式,实现对工业生产中各种机械以及生产过程进行控制。在其组成结构中,CPU即中央处理器的主要作用就是进行逻辑和数学运算,对PLC的整个工作进行协调。而存储器则主要是存储系统的监控、逻辑变量、信息存储和用户程序等。接口电路是由键盘和显示接口进行连接、I/O接口与通信接口进行连接而组成的现场设备和外围设备等。输入电路的作用就是对输入信号进行隔离和电平转化,而输出电路则是对输出的结果起到放大与电平转化的作用,因而可以起到对现场设备进行驱动的作用。

3PLC技术的主要应用范畴

3.1在控制开关中的应用

PLC技术的应用领域较为广泛,而且在其应用形式中,控制开关是比较常用也是最基本的应用形式之一,通常在工业领域中应用的控制开关类型是采用继电器对电路进行逻辑控制的方式,而目前则主要采用的是使用控制开关逻辑控制的方式,此种控制开关基于PLC技术,可以实现对数字量进行控制以及进行顺序控制,所以使得控制开关的操作和功能更加灵活,而且能够实现对多台设备进行便捷的自动控制。

3.2在闭环过程中的控制与运动控制

在PLC技术应用于闭环过程控制时,其原理是利用此技术中的模拟量模块来实现模拟量和数字量之间的转换,这样就可以在主机系统中采用不同的控制算法程序对模拟量进行处理。但是在运动控制的应用过程中,其具有较多的运用途径,可以应用于圆周运动以及直线运动等多种运动方式中,所以具有广泛的应用领域。比较常用的就是利用PLC的可驱动步进电机及伺服电机中的单轴或多轴位置的专用运行控制模块。

3.3数据处理及通信联网中的应用

在冶金工业中应用PLC技术可以有效提供啊矩形运算、函数运输、逻辑运算、排序、查表等对数据进行采集、分析与处理的能力和效率,而且在目前通信联网的快速发展形势下,PLC技术目前已经突破了时间与空间的限制,在其应用中实现了远程通信、监控和维修,大大提高了冶金工业生产中的智能化和自动化水平。

4PLC在冶金工业自动化中的运用

4.1在炼铁除尘中的应用

在冶金工业中,应用PLC技术可以有效提高产品的性能、安全性能、扩展的灵活性和维护等方面,其在冶金工业生产中起到主控作用,对冶金工业生产中的采选矿、烧结、铸造等方面都有着广泛和重要的应用。其中在冶金工业的除尘站中,在除尘器中应用PLC技术对除尘器中水箱中的水位、水温、压力、电磁法门的开关等实现自动控制,并且可以自动利用水泵将水箱中的水抽到水管中,并利用压力罐给水施加压力使其形成具有一定压力的高压水柱来满足进行灰尘清洗的压力要求。

4.2在电动机变频调速中的应用

在冶金工业中应用有大量的电动机,在目前电动机控制中通常采用对PLC指令系统的优化来实现对电动机变频调速的控制,其主要控制方式就是通过PWM对发动机进行指令的发送,在此指令作用下可以实现对电动机运转和速度的控制,实现调速功能,满足高炉除尘风机工艺对电动机转速的要求。以高炉中出铁场的除尘系统中,利用PLC技术可以在高炉出铁的过程中,PLC可以接收来自炉台前的红外感应器发出的高温信号,对此信号进行处理之后将控制指令发送给变频器,通过变频器的控制,除尘机电机可以在工频下进行粉尘吸出等工作,而且当出铁作业完成之后,此红外感应器又可以将低温信号发送给PLC并经过处理之后将指令发送给变频器进行运行频率的改变,降低电机的运行频率来降低其转速,从而将其电机的耗能起到节能和降低工业生产成本的作用。

4.3电子自动化控制中的应用

冶金工业本身属于高能耗的行业,而且通常具有较为恶劣的工作环境,通常具有高温、粉尘、腐蚀性气体等恶劣的环境因素,对冶金工业生产中的设备运行和人员健康造成不利影响。对于电气系统及设备来说容易出现短路、开路以及接地等问题,并且增加维修和安装调试的难度与工作量,对人工作人员来说则容易出现金属粉尘相关职业病以及气体中毒等危害。而运用PLC技术可以解决传统电气连接线上的线路问题,PLC中的存储器可以用于内部程序的存储,在逻辑运算、顺序控制、定时、计数等方面能直接给出指令,从而在数字化的模拟输入或输出中控制各种类型的生产设备与生产过程,达到自动控制的目的,这种自动化的控制不仅方便有效,还有助于提高控制的效率节约大量人力物力的支出,降低生产成本。

此外,在冶金工业的配料系统中,PLC技术的应用可以实现对喂料机构的变频调速控制,以及对物料的传送、配比进行控制以及实现数据管理等工作,并可以实现对多个配料系统的集中控制,提高配料系统的运行效率以及配料的准确性,且在恶劣的运行环境中的自动化控制还能具有较强的抗干扰能力,确保生产环节的高效与安全。

5结语

目前我国工业化的快速发展使得社会对钢铁等各种金属的需求量不断增加,未来对于冶金行业来说,将会进一步提高PLC技术在自动化控制方面的应用,使其具有更为多元化和多样化的应用功能,且在实际的运用中把整个自动化控制网络进行连接,提高冶金工业的自动化控制水平。

参考文献:

[1]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.

[2]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):280-280.

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