PLC轧钢生产线应用

安丽莉

【摘 要】当今世界，钢铁已经被广泛的应用在社会各生产领域，PLC轧钢生产是目前主要的钢铁生产手段，其具备生产效率高、品种全、连续性强的特点，而且在生产中有助于实现机械化和自动化操作。目前，我国钢铁工业已经引进了先进的轧钢生产技术，并在其中引入了可编程控制系统，使其在钢铁工业生产中逐渐创新、发展和应用，为钢铁行业发展做贡献。本文从可编程控制系统的概念与特点出发，深入阐述了其在轧钢生产线中的应用情况以及未来展望。

【关键词】轧钢生产线；可编程控制器；钢铁工业

轧钢机械运行的正常与否直接关系到生产安全与生产指标的实现，因此在生产中采用可编程控制系统至关重要，是保证轧钢生产系统正常运行的关键。在工作中，采用可编程控制器来进行轧钢机械管理至关重要，对于提高设备生产质量、减少故障率发生、提高生产效益方面有着重要意义。

1 可编程控制器概述

可编程控制器也就是我们普遍说的PLC，它是以转化工业生产模式为主设计的，采用了可编程控制储存器、计算器，以保证数据的科学、高效运行，并且能够实现顺序控制、逻辑运算、定时操作等指令，通过模拟信号和数字信号相结合来进行系统管理，这种系统的应用克服了传统手工机电操作的限制，也避免了传统设备线路复杂、可靠性低、功耗高以及灵活性差的缺陷，充分利用了微电子技术和信息技术的优点，全面实现了工业生产的自动化、综合化和现代化需求。

基于当今社会发展形势，如何充分利用先进科学技术创新生产技术、优化生产理念至关重要，是提高生产效率的关键，更是减少危险、提高生产利益的核心手段。在当今钢铁工业生产中，我们为了实现现代化、综合化的发展需求，以可编程控制器为主的现代化管理系统得到人们的重视，被广泛的应用在生产线运行管理、监控等多个领域，从设备日常监管至年修、大修、厂修都广泛应用，为轧钢系统的安全发展奠定了基础。但是总的来说，这一形势非常良好，但是其中也存在着一定的不足，其主要表现在缺乏设备状态维修和预测性检查，同时在设备工作状态的检查中也存在着漏洞，尤其是在超前或者事后维修阶段，维修制度的改革使得整个维修管理受到限制，因此建立可行的可编程控制系统十分关键。

2 可编程控制器在轧钢生产线中的应用

2.1 可编程控制器在轧钢生产线中的应用原理

2.1.1 系统组成

在目前我国的轧钢生产器中的可编程控制系统中，整个系统组成都是以开放性集散控制系统为主，是通过操作人员、操作站、CPU机架以及通道共同组成的。

在整个管理系统中，整个系统包含了软件系统和应用软件两个不同组成部分，其中系统软件主要是以中央处理器和位处理器为主的，它包含了微型处理器、存储器以及语言执行器三部分，而应用软件则包含了读写存储器、语言编程器、程序设计器等。

2.1.2 工作原理

基本工作模式：PLC有运行模式和停止模式。其中运行模式：分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理五个阶段。

停止模式

当处于停止工作模式时，PLC只进行内部处理和通信服务等内容。

2.2 在生产线中的应用过程

2.2.1 内部处理阶段

在此阶段，PLC检查CPU模块的硬件是否正常，复位监视定时器，以及完成一些其它内部工作。

2.2.2 通信服务阶段

在此阶段，PLC与一些智能模块通信、响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等，当PLC处于停状态时，只进行内容处理和通信操作等内容。

2.2.3 输入处理阶段

输入处理也叫输入采样。在此阶段顺序读取所有输入端子的通断状态，并将所读取的信息存到输入映像寄存器中，此时，输入映像寄存器被刷新。

2.2.4 程序处理阶段

按先上后下，先左后右的步序，对梯形图程序进行逐句扫描并根据采样到输入映像寄存器中的结果进行逻辑运算，运算结果再存入有关映像寄存器中。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。

2.2.5 输出刷新阶段

程序处理完毕后，将所有输出映象寄存器中各点的状态，转存到输出锁存器中，再通过输出端驱动外部负载。

2.3 PLC在轧钢生产线监控系统中的应用

2.3.1 画面的开发方法

1）监控画面的开发方法

实时监控系统上机应用软件的开发建立在组态软件的基础之上，是工业控制系统软件开发的一个方向。当计算机硬件有了飞速发展之后，各种应用领域对软件提出了更高的要求。

2）组态软件

wincc软件是西门子公司的基于PLC硬件，运行在Windows平台上的一种组态软件，该组态主要是应用程序的集成开发环境，软件开发者在这个环境中完成界面的设计，变量的定义等工作，它具有先进完善的图形生成功能；同时具有数据报警，趋势曲线，过程记录，安全防范等重要功能，组态显示画面是软件的是实时运行环境，用于显示画面开发系统中建立的图形画面，并负责软件与PLC之间的数据交换，实时更新变量的数值。

2.3.2 监控画面的设计

1）wincc在轧钢监控系统中的工艺流程

根据相关案例分析统计得出，在目前的生产工艺中，wincc在轧钢生产监控系统中的应用包含了六辊可逆冷轧机组、推拉式酸洗线、罩式退火炉、平整机、拉弯矫直和联合剪，主要装备为全液压压下、液压AGC自动控制、机组全数字直流供电。其具体情况如图1：

2）应用特点

工艺特点：（1）控制周期快；

（2）控制功能多；

（3）控制功能之间存在较强的耦合。

作为过程生产方和维护方来说，性能优异的过程监测系统是实现优化过程控制的重要条件。所以要求基于以太网的监测操作系统必须具有下面的基本特点：可靠性；灵活性；开放性；可维护性。

3 结束语

目前，PLC 在国际市场上已成为最受欢迎的工业控制畅销产品，用 PLC 设计自动控制系统已成为世界潮流，在钢铁轧钢生产中采用这一技术至关重要，是钢铁工业未来发展的核心内容。

【参考文献】

[1]邓昌奇，熊德琴.基于PLC64的数控机床控制系统的开发与应用[J].组合机床与自动化加工技术，2009（09）.

[2]邓昌奇，熊德琴.PLC在数控机床控制系统的应用与开发[J].制造业自动化，2009（11）.

[3]姚玲峰，罗纲.基于PLC的西门子810系统数控机床故障诊断与排除[J].机床与液压，2010（02）.

[责任编辑：丁艳]