关于PLC控制在酸洗生产中的应用研究

宋雅琼

摘 要：随着我国的工业化进程的逐渐加快，一些工业设计的要求越来越多，这就需要我们采用更先进的技术去解决在工业设计中遇到的问题。PLC也就是可编程序控制器，它是专门为工业控制设计的，而且制造商为了使系统也能够适应恶劣的工业环境，并且能够跟强电设备一起工作，所以在设计的过程中采用了许多抗干扰的措施。该文主要针对酸洗生产进行研究，关于PLC的控制技术做一些说明。

关键词：PLC控制 酸洗生产 应用研究

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（b）-0026-01

随着计算机技术的逐渐发展，PLC的功能也越来越强大，使用起来也越来越方便，对于PLC来说如果本身所处的工作环境越来越恶劣，那么整个控制系统就会受到影响。如果这个时候外围电路的抗干扰性也不好就会影响整个控制系统的可靠性，有的时候会出现故障。在冷轧薄板生产中PLC控制得到了很好的应用研究，而且这值得我们做进一步的研究。

1 关于PLC控制系统

1.1 PLC控制系统的影响因素

PLC以及和生产现场的设备共同组成了PLC控制系统，PLC包括中央处理器、主机箱、扩展机箱以及相关的网路与外部设备，生产现场的设备主要有继电器、接触器、各种开关、传感器、仪表、信号线等等，一旦有其中的一个出现了故障就会影响这个系统的正常工作。所以我们需要分析这些因素对系统的可靠性的影响程度。从PLC系统的可靠性来说，其本身工作的可靠性是很高的，通常发生的故障概率也是很低的。

1.2 关于PLC控制系统的设计

从一个电控的系统来说，关于可靠性设计的主要任务就是必须预防在系统中可能出现的故障，这就需要进行设计预防和设计改进，并且可以有效的消除隐患和薄弱的环节，从而提高系统的可靠性。PLC这种具有高可靠性的控制装置，在所有组成它的原件中，系统可靠性的高低主要取决于PLC的输入输出端的相互连接。所以可以采用高质量的元器件，充分利用PLC内部丰富的软元件来代替某些元器件，这也是提高PLC系统的可靠性的有效措施。

2 关于酸洗生产线工艺简介

酸洗线的自动控制系统是由过程控制系统、基础自动化系统和现场传感器仪表系统组成的。而且整个系统还采用了基于工业以太网等的数据通讯系统。

酸洗生产线主要分为三段，用来保证酸洗生产线的顺利进行，需要具有备用的漂洗槽和五段式的漂洗，同时还需要备有一台对焊机、一台破鳞机、一台转塔式切边剪、还需要一台平整机、一台涂油机以及3个用于连续操作的活套。对于入口处的活套来说，最大的储蓄量是642 m，这是为了保证入口焊接时工艺段能够正常进行。对于中间活套来说，最大的储存量是330 m，这样可以保证中间活套在排空的状态，同时还需要保证在切边剪换刀的时候或者是跑偏的时候机器还能够正常的生产工作。

冷轧薄板的生产流程是首先把来自热轧的原料卷通过步进梁以及上卷小车输送到生产线的开机卷上，而且经过双切剪去头尾，送到焊机处进行焊接，这样就可以达到继续生产的目的。如果这个薄板是钢板的话，还需要经过破鳞机进行酸洗，这样就可以出去带钢表面的氧化铁皮，后面的切边剪也可以对带钢边部的缺陷进行剪切，而且还得达到用户期望的宽度值。最后经过五机架连轧机组的轧制形成成品冷轧卷，然后经过打包以后入库。

3 PLC控制系统的应用

3.1 PLC系统

在冷轧薄板的生产过程中，PLC系统在生产过程中的数据采集、顺序控制、回路控制以及连锁的控制起着重要的作用。通过采用STEP7语言，可以对PLC进行系统的逻辑编程控制。在冷轧薄板的生产过程中有一条酸洗线，这个酸洗线一共配备了4台s7—400PLC，这样就可以在入口段、工艺段、酸洗段以及出口段进行设备控制，还有一台机器用于闪光焊机的控制，这样就可以完成机械设备的动作的顺序的控制、开闭环控制以及过程参数的记录。出口液压站的系统本身就属于出口段的一个比较小的组成部分，本身具有一定的独立性。

3.2 PLC控制网络

以酸洗生产线为例，PLC控制网络需要符合工业标准，简单的可以描述如下：入口处的PLC、工艺PLC、酸性处理PLC、以及出口PLC，这几个过程通过现场总线相互连接，这样就可以完成PLC之间相互通信和数据之间的交换，而且还可以通过相互通信和数据交换，可以通过通信处理器以及交换机与以太网进行连接，这样就可以接收来自服务器以及客户工作站的各种预设的参数值以及各种指令。

3.3 关于软件的开发

在冷轧薄板的生产过程中，由于生产线的规模相当的庞大、设备也十分的多、工艺流程也是也很紧密，这就要求所有的设备都能够连锁运行，而且由于许多原因会引起许多的设备故障，这个时候就会造成系统的停机，生产操作的人员有的时候不能在停机系统的设备中确定故障的设备以及故障点，所以这个时候维护人员需要花费较多的时间去自动维护，而且需要通过相关的程序进行处理，同时电气的维护人员还要依照这个做相应的处理，这样从另一个角度来说会给故障的解决带来许多的不方便，有的时候还不能精确的做出判断，这样就会给生产的运行造成很大的影响，所以需要我们根据冷轧薄板的生产工艺以及设备的管理技巧并且结合一些具体的程序的优点，对生产线设备的故障报警系统进行独立的研发。在这个生产系统的运行中，如果某一个系统发生故障并且突然停机，相关的程序可以结合以前的设备状态跟现在的设备状态进行综合的分析。这样就可以相对容易的地找到设备出现故障的那个点，产生相应的错误代码可以通过以太网进行传输，报告相应的故障点。

4 在酸洗生产线中关于PLC程序的设计流程

首先启动命令，接着是系统急停，如果有的话就立刻结束，如果没有的话就可以进行下一步的液位的检测，如果液位检测并不正常的话，系统就立即结束，如果液位的检测正常的话就可以进行下一步的MCC检测，如果这个检测也正常的话就可以启动泵循环了，在泵循环的过程中，可以对过滤器进行检测，如果这个时候过滤器堵塞的话，这个时候循环泵就可以停止了，如果过滤器能够正常运行的话就可以进行温度检测了，如果检测出温度过高的话那么加热器就应该停止工作，如果检测出来温度过低的话，加热器可以启动但是冷却水需要停止，温度检测进行完毕以后就是流量检测了，如果流量检测显示正常的话就可以结束程序了，如果流量检测过于低的话，循环泵就需要延时停止了。

对于上面这个PLC系统的启动是需要一定的条件的，首先是这个系统并没有立即停止，而且只有在油箱液位为30%～65%的时候才可以启动这个循环泵，对于MCC检测来说，如果它出现故障就属于硬件的故障，只有控制循环泵电机的MCC准备好了以后，才可以启动循环泵。最后循环泵启动以后需要对流量、过滤器的状态以及温度进行检测，看是否能够满足标准条件。

5 结语

随着科学技术的不断进步，在冷轧薄板生产的过程中，PLC这个控制系统起着非常重要的作用，PLC控制系统运行稳定，产生的故障也不是很多，从而可以保证冷轧薄板生产的顺利进行，也提高了产品的质量和生产的效率。

参考文献

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