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摘要：钒钛高炉是完成钒钛、铁提炼的重要装置，借由高炉自动上料系统可以有效转变传统钒钛高炉的上料模式，可以针对炉顶、槽下等进行控制，使得钒钛高炉冶炼过程中的上料更加合理有效，符合钒钛高炉的需求。通过分析钒钛高炉的上料工艺流程，分析基于PLC的钒钛高炉自动上料控制系统的构建，在具体对PLC应用得以实现的功能进行阐述，旨在为提高上料控制系统的功能性，积极推动钒钛高炉自动上料的效率和质量得到提升，实现钒钛企业持续健康发展。
关键词：钒钛高炉；制动上料；控制系统
1 PLC的概述和特点
1.1 PLC控制器的基本概述
PLC是可编程控制器，其主要结合用户的实际需求，在软件系统环境下，依照串行的方式，遵照CPU的实际顺序关键点的数据进行科学性的扫描，最终向各个数据输出点发射相关的控制信号。无论在任何情况下，CPU仅可执行一条程序命令，直至系统程序结束，然后再获取与执行下一项命令。
PLC是一种重要的逻辑控制器，主要用在工业生产与加工控制领域，该控制器的主要结构包括电源、CPU、接口电路、通信模块、功能模块与系统程序存储器，每个结构都会对电气控制系统的运行效果产生影响。电源是开启PLC控制器的重要部件，若电源存在故障，整个电气控制系统会陷入瘫痪。CPU是PLC控制器运行的大脑，该结构主要负责对数据的科学性处理，还能借助该结构实现对系统运行状态的控制，能及时将寄存器中所存储的数据信息传输到输出装置中。接口电路主要负责输出与输入数据信息，接口电路不同，接口实际组成结构也存在很大差异，在诸多结构的共同作用下来输入与输出信号或数据。
1.2 PLC的主要特点
（1）性价比高
通过对PLC控制器运行状态的分析，了解到PLC具有很高的性价比，性价比高主要与PLC的实际功能存在必然的联系。在整个PLC控制器中，涉及到大量的编程元件，若元件发生变化，会严重影响PLC控制器的控制功能。元件能够借助通信联网来达到分散性控制的目的，但是可实现对通信网的集中性管理。
（2）程序简单、易操作
对于PLC而言，程序简单、易操作是该控制器的突出性特点。应用PLC控制器时，无需使用计算机技术与知识点来达到操作的目的，仅要求操作者能理解与掌握编程语言，就能实现对系统进行简单的操作、设计与调试，这样可大大减少操作者的工作量，利于提高运行效率。
2 基于PLC的钒钛高炉自动上料控制系统
钒钛高炉的制动上料系统需要的在高温和高压的环境下作业，系统需要具备准确与可靠的能力，如果信号的传递不够准确，就可能会引起钒钛高炉的运行质量受到影响，会给企业带来经济损失。为此，系统需要重视对精度和准确性的控制，满足钒钛高炉的基本需求。
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2.1 硬件部分模块
为了完成基于PLC的钒钛高炉自动上料控制系统，需要合理的完成对硬件部分的构建，主要采用的硬件有PLC控制器、CPU、槽架、现场总线接口网卡、电缆、远程I/O、电源系统等。具体的模块有电源模块、输入、输出模块和接收模块等内容。
（1）发送和接收模块主要是完成两个槽架之间的连接，进而完成信息的传递。
（2）开关量输入模块，这部分是开关量输入信号的采集，完成对料斗、料车等到位信号的采集。
（3）开关量输出模块。是对系中的开关量的输出信号进行控制，完成对料斗开放与关闭，且能够完成探尺的开关控制。为了完成对的钒钛高炉自动上料系统的有效构建，需要合理的对PLC进行应用，保障系统的功能性和准确性。
2.2 软件部分
结合STEP7和Wincc组态软件，可以完成对钒钛高炉自动上料控制系统的监控，且监控具有实时性和准确性，保障控制系统的整体性能，推动钒钛高炉的运行安全。
2.2.1 控制软件
控制软件有效的将各个功能模块串联起来，其中针对开关量的输入、输出控制，主要采用STEP7中的控制模块完成。
（1）上位工控机，这部分，可以有效的对钒钛高炉上料的整个工艺流程进行展示，能够交替的对流程进行展示，确保钒钛高炉上料的稳定性。另外，这部分，还可以对配料的称重、名称和标定参数、装料制度等的输入，促使整个上料系统能够按照设计方式执行。上位工控机可以对钒钛高炉内的所有物料参数进行记录，并对其进行保存，为钒钛高炉的维护和保养提供基础。
（2）CPU－417H单元，完成对系统中的重要信号的采集、计算和控制，从而实现对钒钛高炉自动上料系统逻辑控制和自动配料，实现系统的控制性。
2.2.2 监控软件
监控软件采用Wincc主要是对整个钒钛高炉自动上料系统的监控，借由监控系统获取的画面和数据，可以有效完成对制动上料控制系统的监控，且当出现异常情况，借由监控软件，可以获得准确的数据资料，避免安全问题。
（1）上料控制与监控画面，具体的控制可以有全自动、半自动、手动三种，可以在必要时，手动完成对上料停止。
（2）料单设定画面，这一部分主要是为了迎合钒钛高炉和钒钛冶炼的基本需求，可以根据具体需求，完成对料单的设定，使得钒钛高炉能够获取改变后的料单，提升钒钛高炉的效率和安全系数。
（3）称量情况画面，主要完成对称量斗的监控，借由称量情况画面，可以对物料的料单、测定值和重量值等进行显示，保障相关技术人员可以获得准确的数据参数，保障钒钛高炉运转的有效性和安全性。而且，结合称量情况画面，可以通过修改具体的某一个值，使得称量结果更为准确。
3 结束语
钒钛高炉是钒钛企业的重要组成部分，主要是完成对钒钛的生产、提炼的重要场所。为了提升钒钛高炉上料的有效性和准确性，通过构建自动上料控制系统，可以完成对上料的控制。其中具体的自动上料控制系统的构建，可以将PLC进行有效应用，借由PLC能够有效的完成对上料控制、给料控制和误差补偿，从而使得高炉自动上料控制系统的控制水平和整体精度得到全面提升，保障钒钛高炉的自动上料系统的有效应用，进而积极推动钒钛企业的生产效率和生产质量。
参考文献
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[3]李军.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，20：43.
论文作者:曹慧静1,孙军军2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：高炉论文; 钒钛论文; 控制系统论文; 系统论文; 控制器论文; 模块论文; 数据论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;