摘要:在我国的钢铁冶金行业中,其自动化控制技术中的PLC的应用具有着重要意义。PLC的应用有效提高了生产工作的安全性和效率,同时降低了运维成本,全面提高钢铁行业电气自动化控制的整体质量。因此本文主要对PLC在钢铁冶金企业自动化控制中的应用进行相应的分析,在此基础上提出下文内容。
关键词:PLC;钢铁冶金;轧钢;电气自动化;应用;分析
一、PLC技术的简述以及优势
(一)PLC技术的简述
PLC技术也可以被称为是可编程逻辑控制器技术,其是指通过工作人员通过可以进行编程储存的设备仪器,在通过数字形式的编程或者指令输入来对不同的机械设备以及其生产制造过程中的各个环节进行有效的操控。通过在钢铁冶金企业应用PLC技术,可以很好的将整个企业的工作质量以及效率进行提升,同时也可以更好的帮助钢铁冶冶金企业对自身具有的资源进行合理的优化和分配,从而更好的为钢铁冶金企业节约成本。
(二)钢铁冶金企业应用PLC技术的优势
通过将PLC技术技术应用在钢铁冶金企业之中,既可以有效的提升整个企业工作人员的生产作业环境,同时还可以对通过对各种生产环节进行模拟,从而使工作人员可以通过语言设置的功能来对自动化生产制作流程以及模块进行完善。除此之外,应用PLC技术还可以更好的提升整个钢铁冶金企业的实际生产效率。在如今市场竞争越来越激烈的过程中,传统的控制技术已经难以满足钢铁冶金企业的发展需求,通过应用PLC技术,既可以对流程设计进行更新调整,同时也可以更好的应对一些难度较高,精度较高的生产任务,对于提升钢铁冶金企业的每年总产量具有非常大的帮助。
二、PLC技术的主要特点
2.1实用性强
现代PLC技术不仅具有基本的逻辑控制能力,其余功能得到了进一步的拓展,比如智能单元以及特殊功能模块等,现代PLC技术本身的实用性更强,具有更多的灵活性,能够将不同的模块结合实际情况进行结合,从而达到提高控制系统效率的目的,通过PLC数据运算能力的运用能够进一步实现数字化控制。
2.2抗干扰能力强
PLC技术本身属于大规模的集成电路技术,为了能够保证PLC技术的顺利开展,往往会选择十分先进的抗干扰处理技术,从根本上能够保证PLC技术内部电源的稳定性,比如会选择独立电源电池等,本身的硬件也具有较高的抗干扰能力,另外,在进行安装的时候往往会选择密闭、防止灰尘、防震外围夹克的环境进行安装,也有减少外部干涉的效果。
2.3应用方便
PLC技术对于企业设备的控制比较简单和便捷,所需要的设备往往会与PLC技术相关设备进行直接连接,应用程序能够顺利的开展,并且所选择的编程语言比较简单,特别是简单明朗的名称。能够以图形、形状化的表现系统各种设备设施。因此,系统开发周期和现场调试的特征具有简单的特征,与初期继电器控制不同,PLC可以运行网络修正程序,不需要更改控制方案的机器设备,使用设备为者提供运营情况和错误追踪,并且具有强有力的自检功能,并且为报酬带来了方针。
2.4抗干扰能力和可靠性能力强
PLC技术在本身内容积极的选择了稳压以及保护等诸多措施,从根本上提高了其本身的抗干扰性,最终能够保证电气自动化控制系统运行的稳定性,由于输入以及输出接口电路的电源都是相互独立的,所以电源之间能够减少相互之间的干扰,PLC技术在环境比较恶劣的情况下依然能够正常运行。
三、PLC的技术在钢铁行业中的应用
3.1在热轧产线中的应用
目前我国常见的热连轧产线主要由四道工序构成,第一道是加热炉;连铸生产的板坯进入加热炉进行均热,进一步提高产品质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该工序的生产环境存在煤气、高温等危险性,由PLC、热电偶和电控烧嘴构成的燃烧控制系统能为加热炉提供稳定精确安全的炉温控制。第二道是轧机前的高压水除鳞系统;利用高压水冲击去除板坯表面氧化铁皮,提高产品表面质量。PLC通过HMD捕捉到板坯到达除鳞位置的信号后控制喷射阀组快速准确打开和关闭。高压水除鳞是热轧产线的关键设备,工艺复杂设备连锁多,利用PLC控制除鳞系统可以提高控制精度和可靠性同时降低用水量,降低维护难度。
第三道是轧机系统;轧机系统由粗轧机和精轧机组成,粗轧机通常执行多道次轧制,配合压力定宽机和立辊提供大压下量,产出合格的中間坯。精轧机组的各道次机架按照工艺要求提供相应的负荷分配进行轧制。轧机系统主要由传动、液压、润滑等部分组成,轧钢工艺中控制带钢板型和轧制质量至关重要的AGC厚度控制、HGC辊缝控制和弯窜辊功能就是依靠对电气液压系统的精确控制来实现的。液压系统的控制核心部分是由上位机、PLC主站、DP从站和现场检测元件构成。通过采集和处理现场设备信号,PLC对不同功能的液压泵站的参数进行精确快速的控制,由液压缸实现AGC、HGC、轧制力控制和活套张力控制等重要工艺功能。
最后一道工序是冷却和卷取;带钢通过快冷、层流等冷却方式将带钢冷却到指定温度进行卷取作业生成合格的热轧商品卷。卷取工序中采用分布式控制系统,卷取PLC站与精轧通讯,分站与各液压站阀台相连,通过对带钢的材质、厚度、宽度和精轧抛钢速度等数据的运算处理实现侧导板控制、助卷辊踏步和动态卷取张力控制等功能。PLC控制系统具有优秀的可靠性和稳定性,它的应用既提高了轧钢的质量和产量,又改善了生产条件。
3.2在电机变频调速中的应用
在钢铁企业的生产应用中大功率电机往往采取变频调速方式,而电机电能的转换最终反映在工艺设备的运行参数上,如泵压力和轧辊转速。PLC与变频器的组合控制成本低、响应快,因此得到了广泛的应用。PLC常见的控制方式是通过I/O模块模拟量控制变频器或通过通讯模块串行总线控制变频器。在PLC、变频器、电机这个系统中,PLC发出指令控制变频器,变频器控制电机的效果则通过电机输出的转速等反馈给PLC形成一个变频调速的闭环控制。
四、应用前景分析
(一)数字化和网络化进一步提升
随着相关的技术的不断发展,在电气自动化控制系统的完善过程中,其先关技术都会得到不断的完善,PLC技术也不例外,同时随着钢铁冶金企业对于PLC技术的重视程度不断提升,PLC技术不断的进行创新和调整是必然的。从目前的发展情况来看,数字化与网络化已经成为了各行各业发展的一种趋势,在这样的情况下,智能化目标将会是PLC技术在未来一段时间内的主要发展目标。而在不断的发展和探索过程中,PLC技术也将会继续作为电气自动化的辅助控制系统,为提升其运行效率提供帮助,从而更好的为我国的工业自动化提供保障。
(二)抗干扰能力的进一步提升
在我国钢铁冶金企业的日常生产过程中,其涉及到的电气设备数量和种类都是非常多的。在这样的情况下,目前在PLC技术应用的过程中经常会受到各种因素的干扰,使得其数据传递的准确性会出现一些不稳定。为了更好的避免这种情况的发生,在对PLC技术进行研究和调整的过程中,对其的抗干扰能力进行提升是非常有必要的。只有充分的提升其抗干扰性,才可以更好的应对各种干扰因素,保证电器设备在运行的过程中可以保持高效稳定的运行状态。
结语
综上所述,对于PLC技术而言,它是非常具有现代化的科技手段,不仅具有较强的适应能力,同时还具有很强的抗干扰能力。它可以非常灵活,高效的在冶金行业中工作。同时还可以取代某些传统的技术,用更加科技先进的方法来代替。这样也可以为行业带来更多的发展机会,对于冶金行业来说想要不断的发展就要多多关注新兴的技术,从而才能不断促进行业的发展。
参考文献
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论文作者:商恩来
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/30