冶金工业自动化中PLC技术的应用及相关问题探析

朱英华

（山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司，山东 济南 271104）

随着科学技术的不断发展，我国工业自动化水平不断提高。同时也带动了冶金行业的工业自动化飞速发展。PLC技术的存在可以更好地提高我国冶金工业自动化技术水平，保障冶金行业的顺利生产。但在实际运用中，由于冶金设备的型号和质量等相关差异，造成PLC技术的应用差异也有所不同，为此，文章详细分析了将PLC技术运用到冶金行业工业自动化技术中的相关问题。

1 PLC技术的概述

从技术根本上讲，PLC技术依托于计算机控制，是计算机技术发展衍生的一种工业控制装置，其在逻辑运算方面和数据处理方面效果突出[1]。在当前社会情况下，工业控制系统不断融合别的行业的先进技术，PLC技术就是其中一类较为重要的新技术，其主要由系统电源、CPU、粗存器和输入、输出电路构成。在整个系统中，掉电保护系统和备用系统共同组成电源系统，存储器存储各方面的信息到设备中，接口系统连接显示与键盘，输入电路则将相关信息隔离，有效扩大输出结果。其中CPU是其最为关键的部分，是PLC在逻辑控制和数学运算中的基础设备。以上设备在使用过程中发挥各自不同的作用，保障生产自动化在PLC技术下安全有效运行。

2 PLC的实际运用

2.1 PLC应用于控制开关当中

开关控制系统化、灵活化是PLC技术中的基本特点，相比传统的用继电器控制电路方式的开关控制方式，PLC开关控制能够很好地满足工业自动化的逻辑要求，其有着良好的稳定性及灵活性，能够适应于大量的工业环境及设备。

2.2 PLC技术能够控制运动和闭环

在工业设备实际生产运行过程中，由于主系统的控制步骤较多且控制系统存在冗杂的情况，因此无法有效地控制设备进行闭环和操作运动同时进行，PLC技术能够很好的解决这一缺点，它让模拟量模块能够有效地转化动能，保证能量的不浪费，且PLC技术能让机器的直线运动及圆周运动都能控制，所以被广泛地运用在多个领域中。

2.3 PLC应用于通信联网和数据处理过程

一般如冶金、煤矿等大型工业生产活动中，由于规模庞大，对工业设备的处理效率要求非常高，高效的数据处理系统才能保证企业的平稳运行，PLC技术就能够满足企业设备对于处理速度及日常逻辑运算的要求。在互联网技术飞速发展的今天，时间与空间对于处理效率的影响已经越来越小，即使身在异地，也能够通过互联网技术处理别处的信息数据，PLC技术就能够通过互联网的帮助，远程通信与远程监控维修，使冶金工业自动化、智能化水平全面提升。

3 PLC技术在冶金工业化的具体运用

3.1 炼铁与处理灰尘需要PLC技术

由于冶金工业自身的特性，设备在炼铁和除尘方面是重中之重。冶金工业中，炼铁是必不可少的步骤，但炼铁过程中会产生大量的灰尘，造成铁质情况下降，使其不符合产品标准。且冶金的生产环节冗杂，选矿、铸造、烧结等环节缺一不可，因此以往的工业除尘设备无法满足这冗杂的需求，PLC技术则能够通过自动化控制炼铁设备水箱的温度与水位，并自动开关电磁阀门，从而保障除尘工作顺利进行。

3.2 PLC技术在电动机变频调速中的应用

随着PLC指令系统的不断发展，传统的指令系统实现过程复杂，且操作步骤困难，一般人未经过很好的培训无法控制。PLC指令系统则能在满足高炉除尘风机的工艺要求下，一边接受主系统指令系统的下达，一边对电动机进行控制变速，减少了工作人员操作的难度。红外感应器是PLC技术用于高炉除尘设备的“眼睛”，将其安装在高炉操作台前，高炉出铁的过程中，感应器向PLC发出高温信号，随后PLC便会自动处理信息，同时将处理好的信息发送给变频器，变频器作出反应，高炉除尘机就能够在公共频率下自动化对高炉产生的粉尘进行处理。当高炉工作完成后，能源也不会造成浪费，高炉操作台前的红外感应器会自动向PLC发出设备已完成操作的信号，让高炉接触工频运行状态，有效地规避了高炉一直处于工作频率的高能源消耗浪费状态，实现企业节能前排目标，从而让冶金生产成本降低。

3.3 电器自动化控制PLC技术的应用

冶金行业能源消耗巨大的问题困扰了大多数相关行业的从业人员，冶金炼铁的实际生产过程中，会产生大量的金属粉尘和腐蚀性气体，一旦这些腐蚀性气体发生泄露，不但会使电路短路故障，还会给人体带来较大的伤害。线路一旦发生故障，工作人员的实际维护工作量就会明显增加，造成生产任务的减产，人力与物力的浪费。将PLC技术引入到电器控制中，让设备满足自动控制目标，既能降低电路的故障率，还能减轻对工作人员造成的危害，降低维修成本的损失，实现企业安全生产，和低成本生产的双向目标。

3.4 冶金配料系统需要PLC技术运用

在冶金生产行业中，在钢铁中加入各种配料是必不可少的步骤，传统的配料系统仅仅只能做到对原料进行配比、输送和加热的步骤，但在配比输送过程中，传统配料系统对于配比原料的把控存在难度，究其本质是因为其生产配比多变的原因。传统配料系统分为手动和自动两种运行模式，系统如果在手动运行状态中，就需要频繁的根据配料的不同而变换系统参数，且一旦参数发生变化就需重新设定设备，重新计算配料比。这种手动方式存在着误差较大，操作过程复杂多变的缺点；而传统配料的自动模式的误差更大，且一旦开启，只能够生产同一类物品，配料发生变化就需完全停止设备。把PLC技术带入到配料系统中，就能够借助PLC带有的变频调速喂料部件及控制软件包，实现控制的自动化。增加配料工作的效率及准确性。

4 PLC技术在冶金行业的应用优势及注意问题

4.1 应用优势

（1）PLC技术使冶金设备操作更加简单。工作人员可以通过计算机就能有效地采集整理相关数据，整个操作过程简单易懂，不会对工作人员造成很大的压力，提高了工作人员的生产积极性。且计算机自动化与PLC控制技术联系在一起，在实际使用过程中，以往需2个人同时操作的环节只需1人便能操作，有效地减少了人工费用，减少了企业成本。

（2）PLC能实现冶金行业精确化生产。计算机在信息时代中发挥者重要的作用，工业产品逐渐向精确化发展，传统的手工操作方式无法保证产品的精确性，PLC控制技术很好地解决了这个问题，PLC与计算机技术相结合，大大提高了产品的精确性，从而有效地提高了产品质量和企业效率。

4.2 PLC使用注意问题

（1）将PLC有效地运用到冶金行业中，需对工作环境进行考虑，时刻将生产环境温度控制在0℃～55℃之间，并注意空气湿度，因为过于潮湿的环境会影响PLC技术的绝缘性能，造成不必要的安全隐患[2]。在PLC技术运用到生产过程中时，还需将设备与振动源隔开，保障设备的稳定性。

（2）将PLC技术运用到冶金行业中，还需有效避免设备在使用过程中受到的干扰，过多的外界干扰会造成PLC技术的实际使用效果，严重时甚至会导致设备无法运行。为PLC设备安装隔离变压器能够有效地解决这一问题。

5 结语

从PLC技术在工业自动化中的使用效果来看，PLC技术有着较大的发展空间。尤其是在冶金工业飞速发展的今天，PLC技术则显得更加重要，全面了解掌握PLC技术在冶金行业中的优势及问题，能够更好地提升冶金工业的水平，到达冶金产品精确化的目标。

综上所述，PLC技术运用在冶金行业中的优势非常明显，能够推动冶金行业实现长久以来安全、节能生产的目标，带动我国冶金行业自动化的发展，使我国工业自动化程度再创新高。了解并正确运用PLC技术，不但能够使冶金行业得到发展，对我国其他各行各业的工业化也有很大帮助，因此值得推广此项技术。