冶金自动化PLC控制系统的设计

（江苏省安康安全技术服务有限公司，江苏 盐城 224200）

PLC在冶金自动化中的应用可以对人类思维活动的过程进行模拟，进而实现对冶金自动化系统的智能化控制。PLC控制系统所涉及的领域较多，是一项复杂性较高的系统。有效利用PLC控制系统，可以在很大程度上代替人工活动，提高冶金自动化系统的智能性，实现工作效率与工作质量的提高。

1 PLC控制系统

PLC（Programmable Logic Controller）的全称为可编程逻辑控制器，其是数控系统的重要组成部分之一，具有高效性及便捷性等特点，PLC在实际应用过程中是作为数控系统逻辑控制的通道，同时其也是系统反馈的必经途径，PLC技术在数控机床中的应用对于数控机床技术的发展具有很大的推动作用。此外，PLC对于数控机床故障诊断及维修也有着重要作用，可以为数控机床故障维修降低很多的维修成本，在数控系统的信息处理过程中，主要分为两类，其中之一是由CNC系统进行负责，而另一种则是PLC来进行实现。数控系统中的信息交换是以PLC技术为基础，进而建立出信息传递平台。

2 PLC控制系统的功能分析

在应用PLC控制系统之前，需要对处理数据系统进行初始化，一般情况下是在精密点检及系统出现故障后进行初始化处理。在初始化流程中，主要是对设备的装备及相关信息进行有效的读取，并显示出当前的设备信息及工艺的流程图，同时将计数器及定时器进行清零，将设备的操作方式切换为手动操作模式，工作人员通过自身手动操作来对设备的状态进行调整。在此过程中，操作人员需要对设备的运行状态进行检测，进而实现操作方式的最优选择。在此之后，经过操作员确认，系统将会从手动操作模式开始运行，等运行正常后，切换为自动操作模式运行。在操作场所的选择过程中，PLC控制系统控制的设备在机旁操作箱中需要设立远控/近控权限的选择开关。如果在操作地点上选择近控，就需要将开关调到近控的位置，进而通过操作箱中的按钮及指示灯来控制设备的运行或停止。而选择远控操作地点，就需要将权限选择开关调到远控位置，进而通过PLC控制站来实现对设备的远程控制。在PLC控制系统的应用过程中，如果控制站出现问题，其他控制站就会发出报警信号，而操作人员就可以以此为依据对故障进行排除。

3 冶金自动化PLC控制系统的设计

（1）系统优化设计。在冶金自动化中应用PLC控制系统可以在很大程度上提高冶金自动化系统的智能化程度。在传统的冶金作业过程中，对于自动化控制系统的主要应用方式是根据相关的工作经验来进行设计。但这种方式缺少先进的理论基础，因此在实际工作过程中，会出现一定的故障，且无法得到有效的解决。但是在使用PLC控制系统后，冶金自动化控制系统的设计得到了一定程度上的优化，对于现代化技术的有效应用，使设计与成型之间的所需时间最大限度的缩短，冶金自动化成产的效率及质量也得到了显著的提高。

（2）故障诊断设计。冶金自动化生产中，设备不可避免的会出现故障，一般情况下，故障都具备非线性特点。因此，对于冶金设备的故障诊断及维修就成为了重点问题。在此背景下，PLC控制系统在冶金自动化中的应用，很好的解决了这一问题，在很大程度上提高了自动化控制系统的检测效率。通过神经网络结构、专家系统等实现了对故障位置的精确计算，使冶金设备出现故障后，诊断与维修工作的效率得到了显著的提高。以下对PLC控制系统的故障诊断进行分析：①PLC控制系统I/O状态的故障诊断，正常情况下，在确定不是硬件问题引发故障的前提下，可以通过对接口状态的查询来对故障原因进行判断。以数控机床防护门无法关闭，无法进行自动加工的故障问题为例，此故障并没有在CRT上显示。因此，利用PLC的I/O状态对该故障进行诊断。在数控机床中，CNC及PLC系统都是经过I/O接口来实现信号传递。以此为基础对故障进行诊断，可以判定出是中间继电器出现损坏而导致的故障，基于此，可以通过对继电器进行更换，进而保证数控机床恢复到正常的运行状态②PLC控制系统梯形图故障诊断，以PLC梯形图为依据对故障进行诊断与维修可以实现对数控机床外围故障的高效维修，进而实现系统有效运行效率的提高。在具体应用过程中，维修人员需要充分了解数控机床的工作原理，这样才能进一步提高故障诊断及维修的高效性。CPU作为PLC的重要核心，其可以对用户程序与数据进行有效的接收，同时可以实现对各种信号状态的查询，在确定状态无误后，PLC才会开始运行。以数控系统双工为例，数控机床通过AUTOMTIC方式进行运行，工作部件在1工位可以完成加工2的情况下，主轴没有退回到固定位置，且处于停转状态。对于该故障，在检查过程中发现主轴传动系统并无问题，在配合PLC梯形图进行故障检查，检查出液压卡紧力出现波动，在对液压进行调整后，主轴恢复了正常工作状态。

4 PLC控制系统的安装设计要点

（1）图纸设计。在进行PLC控制系统安装设计工作中，对于设计师的选择是至关重要的，因此必须要选择一些专业水平相对较高的设计师。将PLC控制系统安装作为一个独立的项目来进行设计，并对其所需要的费用进行核算，充分考虑各个设备的性能及建筑布局，进而对其进行综合性的设计。在图纸设计完成后，对图纸进行严格的审核，并要做好相应的责任落实工作，在出现问题后责任可以得到准确的落实。

（2）PLC控制系统的线路布置。PLC控制系统会对冶金设备的控制起到至关重要的作用，因此，在PLC控制系统的布线过程中，需要应用专门的导线来进行信号的发出及接收。并要对冶金设备做好接地保护，根据设备性能的不同及布置位置的不同来进行详细的接地线布置工作。

（3）传输设备的安装。输入设备具有可以随时调试的特点，因此，在安装过程中，一定要考虑后期的调试工作是否方便进行。并且在输入设备中存在着较多的传感器，各个传感器之间的作用对象也是完全不同的，在安装的位置上也存在着差异。在输出设备的安装过程中，对于安装位置具有较高的要求，因此对于安装位置一定要进行严格的分析。

5 结语

综上所述，冶金作为工业领域的重要分支之一，提高冶金工业的智能化生产，可以在很大程度上提高生产效率及质量，因此，加强PLC控制系统在冶金自动化中的应用是至关重要的。