摘要：随着科学技术的进步，各个行业逐渐的引入先进的自动化控制管理系统，在轧钢工业生产中，由于要考虑到生产加工过程中的安全性以及效率，通常都是引入PLC自动控制系统，这种系统能够实现生产流程的监控、故障排查以及数据的收发。如果出钢机在生产中一旦出现生产运行故障，将会导致整个轧钢工业生产流水线无法正常运行。因此，需要保证轧钢生产出钢机能够通过工业自动化控制PLC系统满足工业生产中科学启动、稳定运行以及正确定位的要求。
关键词：PLC 系统；轧钢生产线；自动控制；
前言
钢铁工艺生产往往伴随着流水线的操控，在轧钢生产线路中，需要以自动化电气控制技术来操控轧钢生产设施，包括有出钢机、液压升降机、液钢机、液压提升机等系列性流程部件。因此，PLC自动化控制系统对于工业生产控制就尤为重要，早在20世纪60年代时期欧美就推出了逻辑控制器，本质上是专门为工业生产的计算机，也就是现在的PLC系统。
1、PLC系统的概念综述以及PLC应用的原理和工作流程
1.1 PLC系统的内涵及特征
PLC系统是指可以编写程序的逻辑控制处理器，全称是Programmable Logic-Controller，作为工业控制的核心，也是工业生产过程当中必不可少的一种数字化、自动化控制的电子设备，PLC系统通常使用一类可以编写程序的储存器，主要用来将数据信息存放到内部程序中去。它采用可编辑的存储器在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算、步进控制、数据处理、模数和数模转换、通信及联网等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程，可编程序控制器及其有关设备, 都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。具有预设各种类型的产品的参数以及数量的功能，而且可以实时在线监控生产过程；PLC系统的操作便捷灵活，可以随时暂停，随时转换手动模式与自动模式；可以自动完成原料输送、螺丝固定等工作。
1.2 PLC系统应用于轧钢生产线自动控制的原理及流程
目前，轧钢生产线路中着重于可编址控制程序，并且系统框架以开放性集散控制为核心，所谓集散包括有操控站台、CPU机架、系统管道。另外，从PLC自动化控制系统配置来说，其配置的内容主要包括系统应用程序以及软件的配置，系统应用程序的主要内容包括计算机语言编写设备、数据信息读取设备以及应用程序编写设备，PLC系统软件的配置则包括计算机处理设备以及CPU处理器，再具体的划分主要有配置处理设备、微型处理设备以及计算机语言输出设备等。
我国轧钢生产有三道非常重要的工序，第一道是酸洗氧化铁。热轧带钢要进入酸洗流水生产线中，在一般的生产过程中，会有一层厚厚的氧化铁皮附着在热轧带钢表面，这层氧化铁皮是热轧带钢在车间扎制和冷却中产生的；因此，为了避免这种情况出现，可以在热轧带钢进行冷轧前采用酸洗的方式有效祛除氧化铁膜，从而将干净新鲜的热轧带钢基体金属表层外漏。经过酸洗后的热轧带钢会经过车间冷轧工业设备进一步加工，以此满足客户的钢铁厚度要求。随之，可以进入下一道退火生产流程，这对于轧钢的生产是非常重要的一项环节。这项工艺能够重组轧带钢的晶体结构，达到增强轧钢硬度与韧性的目的。第三道工序是平整处理所有的流水线，目的是为了平整轧带钢的表面，减少不平整情况。从整个轧钢的生产流水过程可以看出，冷轧流水线的生产安全性和生产技术工艺要求要比其它的工艺更高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除了上述煅制工艺之外，在整个轧钢生产车间，技术操作人员需要经过系统检测、参数预设、设备调试、工业设备润滑、设备清洗、设备手动装载以及设备系统故障的排除等一系列复杂的工艺流程，才能有效保证所有的轧钢生产安全、可靠进行。
2、PLC系统在轧钢生产线自动控制中的具体应用分析
2.1 PLC 系统的具体应用分析
PLC 系统负责轧钢生产线的全部过程中的油润滑系统、干油润滑系统以及液体压力系统的运行管理，在轧钢生产过程当中，需要对电气设备进行检测与监控，主要操作的内容有包臂的升降、回转台的旋转、结晶设备的振动、拉矫辊的拉下、回收脱坯的操作以及存放等多项复杂工艺步骤，另外，在进行铸坯定尺切割操作技术的时候，应当注意三个方面的控制，有轧道运输、翻钢的设备以及冷床技术。在这套流水线生产工业设备中，通过应用自动变频控制驱动装置，在所有的自动变频设备中都设置了通信网络接口，经过数据网络通信设配器的连接，与多个不同模块的RemoteI/O网络系统连接，由此构建了一种基于RemoteI/O模块的信息数据网络传输系统。系统结构采用了西门子S7-400PLC设备，通过Profibus DP网与12台西门子全数字6RA70直流调速装置和2台西门子远程ET200M操作站连接在一起，为每一个系统从站设定一个兼容的地址模式，通过数据通信波特的比率以及其它系统设备的自动属性对从属系统进行设定，系统的主站设定为西门子S7-412-2DP结构，并与12台6RA70直流调速通信设备进行连接通信；由于该系统的主站与从站之间的驱动装置在一个整体的系统结构中，所以通过SFC15设备与SFC14设备这两大主要的功能模块展开对系统程序的调用与读写，从而有利于自动化系统中的传输数据，展开全自动化控制。
2.2 PLC系统在轧钢生产线自动控制中的应用效果分析
从PLC系统工作的原理分析，主要是经过发挥PLC自动变频设备的数字通信链路作用，然后所有系统通过组态PLC的I/O协议，采用这一通信链路，进行自动化控制数据的传输和接收。因此，在整个应用过程中，PLC的自动变频系统只是被作为一个装有I/O数据链路协议的框架模块，工业生产的系统只需要通过应用这个数据通信模块框架，就可以进行远程数据的控制与管理。因此，在轧钢自动化生产过程当中，PLC系统是作为带有数据协议的结构模式，轧钢生产线应用了这个数据协议的结构模式，就能够管理控制远程信息，通过系统程序给出的信息进行分析、读写以及输出等命令，就可以实现监测轧钢自动化生产设备，再结合后台操作，操作人员就能够明确的掌握流水线作业的情况，并且为监控人员展示及时、有效、动态的数据信息，这样一旦设备在生产轧钢时出现任何的突发问题，PLC系统就会及时输送故障信息发出指令。从生产过程到整个故障的监听、处理，完全实现了自动一体化控制，经过一条通信数据电缆就可以取代传统轧钢生产工艺中的大量硬件生产设备，无论是从系统生产的控制水平还是从数据的模量来分析，PLC系统的性能都得到了有效的提高，保证了轧钢生产线自动化控制的安全实施，使系统运行更加科学、安全、高效，而且整个生产流水线中的系统运行故障处理也更加及时，大大减少了系统的运行和维护成本。
3、结语
在此次研究中，主要阐述了 PLC 自动化系统的内涵及特征，对 PLC 系统应用于轧钢生产线自动控制的原理及流程进行简要分析，并对 PLC 系统在轧钢生产线自动控制中的体现及效果进行研究，PLC 自动化控制系统的融合为钢铁工程带来新的蓝图，不断提升工程生产效率，既保障操控部门的人身安全，又确保轧钢流程的有序进行，促进轧钢生产的可持续发展。
参考文献
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[2]赵鹏，王振，叶巧红.PLC与绝对值编码器在起重机抓斗控制系统中的应用[J].冶金动力，2017，33（24）：163-166.
论文作者:童安革
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/26
标签：系统论文; 设备论文; 生产线论文; 数据论文; 带钢论文; 生产过程论文; 自动控制论文; 《基层建设》2019年第9期论文;