PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

张嘎

摘要：本文论述了自动化生产线电子控制系统的设计方案，分析了PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用，以促进相关行业的创新发展。

关键词：PLC型DCS控制系统；自动化生产线；电子控制系统

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）06-0004-02

DCS控制系统又称集散控制系统，PLC即是可编程控制器，两者相互融合形成新的PLC型DCS控制系统。这个新系统包含了计算机技术、通讯技术和过程控制技术，能够进一步控制计算机风险，解决计算机在工业自动化生产中的存在的一些问题。逐步完善PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用能够有效地提高系统运行的稳定性和安全性，并提高工业的生产效率和工艺精准度，具有较大的经济性。

1 自动化生产线电子控制系统的整体设计方案

自动化生产线电子控制系统主要构成部分是软件、硬件、工程师和操作员。而DCS控制系统由现场控制站、通讯系统、信号处理设备、隔离设备和电源等组成，可以提供多层次的对外数据接口管理。工业企业可通过中央控制室对原料的采办、运输、使用等生产数据的详细记录来设定合适的参数范围，并鼓励相关工作人员特别是一线工人参与到完善车间设备系统参数的工作中来。应进一步完善系统的自诊断功能和预报警机制，要按照要求设置报警报告打印机、工程师站和操作员站，一旦车间机器设备出现故障，报警系统能够立马反应并诊断出大概问题，操作员要及时通知工程师来确认机器故障并进行维修。工程师还需要根据实际情况对逻辑程序进行修改，以便在各种生产状态下都能实现系统的实时维护与控制功能。在自动化生产中主要依靠的是计算机技术和通讯技术，所以在生产中要确保通信网络的流畅从而能够可靠安全地传递数据信号，实现系统的安全高效运转。根据工业的不同生产领域的实际发展情况，可以将整个自动化生产电子控制系统划分为两个或两个以上的小型控制系统，各个小型系统之间相互配合、相互影响，以实现整个系统的高效协调运转。以水泥的自动化生产控制系统为例，可根据水泥的生产制作流程分为包括石灰石破碎远程站、原料粉磨站、水泥包装控制站、窑尾控制站、烧成窑头控制站和水泥粉磨站六个小型的控制站，各个控制站要做好自己岗位的工作才能保证控制系统的统一性和完整性，才能又快又好地生产出符合客户要求的水泥[1]。

2 PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

2.1 功能说明

在自动化生产电子控制系统中，首先要做的是按照机组步状态字设定机组的电机开启顺序，使电机实际生产时的启动时间和预先在控制系统中设定的时间保持同步。然后要注意机组号和步状态字之间的联系，既要会用机组号实现对相关步状态字的匹配，也要会用步状态字来查询对应的机组号。内部逻辑设置在电机控制功能完成任务后可通过向DR管脚输入运算结果来对电机的运行状态进行控制。实际的工业生产中，电机机开启时间一般要控制在1秒以内，当出现启动时间超过1秒或更长时间，在确定机器设备完好的情况下可通过延迟程序对开机时间进行适当的延长。电机的连锁方式包括设备连锁、启动连锁和运行连锁，一般用“1”代表连锁成功可以启动设备，用“0”表示连锁失败不能启动应用程序。电机连锁在运行过程中要按照规定的工艺流程和指令对电机进行启动，这样才能保证电机设备的正常开启和工作。实际生产时一般会把所有的电机控制位看做一个有机整体，然后让这个整体字节直接向功能模块传输指令和信息，以促进整个系统的高效运转。

2.2 计算机监控组件

逻辑程序控制和电子控制系统之间存在着共性和区别。一方面，逻辑程序控制系统是电子控制系统的一个重要组成部分，它们的应用都在總线网络和通讯协议之后，通讯中介都是以太网。另一方面，逻辑程序控制在电子控制系统中拥有较大的独立性和自主性。以太网的使用为控制站提供了良好的通讯服务，能够促进控制站和操作站之间的协调运行，提高站点之间数据传输的质量和速度。为了更好地发挥PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的指导作用，一般需要建立完善的通讯系统、高效的逻辑程序控制系统和匹配的计算机监控组件等，这样才能加强系统对整个生产线运行速度和质量的控制以及运行状态的监督管理，进一步实现产品的全自动化生产[2]。

2.3 软件功能设计

一个成功的工业应用软件主要体现在它能够实现对整个自动化生产线电子控制系统运行状态和设备故障的实时监测和预警报警，从而提高系统的控制功能和安全功能。工程师要加强对车间生产线运行参数和运行状态的监测，看是否符合生产线的正常运转状态，如果有运行异常，要注意监测是否是设备出现了故障，若是则要找到设备哪里出现了故障、故障出现的类型和原因，然后将这次故障的详细信息和相应的解决措施进行记录，以便在下次出现问题时能及时解决。在功能控制中，操作人员要根据不同的产品、设备等实际因素选择合适的运行状态，从而更好地控制系统运行。在安全功能建设方面，为了提高系统运行的效率、减少人为性的操作失误和操作故障，可以对不同的用户设置相应的访问和操作权限[3]。

2.4 通信软件的设计

在通信软件的设计中，一般采用RTU通信模式和Modbus协议，既能提高储存和收集数据信息的能力，还可以及时对数据进行检测和校正，使数据信息更加稳定可靠。在实际情况中，控制系统和通信系统的正常运行离不开通信软件，所以通信软件会产生大量的数据，这时候就要充分考虑到其内存容量和相应的计算机配置是否能支持系统的正常运行。除此之外，还要考虑PLC端和PC端的设计，PLC端设计编程一般采用FBD语言，PC端设计编程主要采用VC++。在进行通信软件设计时要考虑周全，确保其能够维持系统的稳定安全运行。

3 结语

现代经济社会中，自动化生产对工业行业来说是大势所趋，它可以减少人力成本，提高工业的生产效率和工艺精准度。PLC型DCS控制系统由于自身的优势，广泛应用于自动化生产线电子控制系统，它能够有效地提高系统的灵活性、安全性，为企业创造更多的财富。因此我们要完善PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用，使其能够更好地推动工业产业的创新发展，促进国家经济的健康发展。

参考文献

[1]贺正泽.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].电子世界，2017，（12）：163.

[2]张硕骁，张子玉，普晗.论PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].科技创新与应用，2017，（16）：115.

[3]崔海樱.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，（24）：142-143.

Abstract：This paper discusses the design of the electronic control system of automatic production line， and analyzes the application of PLC DCS control system in the electronic control system of automatic production line， in order to promote the innovation and development of the related industries.

Key words：PLC DCS control system； automatic production line； electronic control system