PLC控制技术在冶金工业自动化中的应用策略

戚鑫

山东省冶金设计院股份有限公司 山东济南 250101

科学技术的发展使当前各个行业都逐渐向自动化的方向转型，在计算机技术和网络技术的支持下，当前冶金工业发展获得了更大的优势作用，提升冶金工业的自动化水平，推动冶金工业的高速发展。从当前冶金自动化发展模式来看PLC系统的应用比较多，对冶金工业自动化应用起到一定的推动作用，但是仍然存在很多的不足，限制冶金工业的进一步发展。因此需要对PLC技术进行改进，保证PLC技术作用的发挥，促进冶金工业发展[1]。

1 PLC控制技术与应用优势

1.1 PLC控制技术分析

PLC控制技术是一种以计算机技术为基础的自动控制技术形式，对工业自动化技术的应用具有重要作用。PLC控制技术在我国的应用时间比较晚，但是经过多年的发展已经取得了一定的成绩，而且应用日趋成熟，成为自动化技术发展中的重要内容，并被广泛应用到工业控制技术中，对冶金工业的发展做出巨大的贡献。PLC控制装置的组成相对比较简单，主要包括电源、CPU、电路以及存储器，其中CPU是整个系统中最重要的组成部分，是整个系统的核心处理器，控制整个系统的数学运算和逻辑关系[1]。存储器是系统各类信息的存储系统，能够保留各种重要信息。电源系统中主要包括备用电源和掉电保护，保证PLC系统的正常运行。此外为接口电路，主要是对显示器、键盘等各种操作硬件的输入和输出。

1.2 PLC控制技术应用优势

1.2.1 技术操作简单

PLC控制技术相对于传统自动化技术具有更多的优势作用，特别是在操作中更简便，更便捷。PLC控制技术在冶金工业生产中的应用方式更便捷，操作更简单，工作人员能够快速掌握系统的操作方式。该技术系统的操作主要是通过计算机系统操作完成，因此具有基本计算机操作能力的人员都可以完成PLC控制技术。包括系统的信息采集，传输和整理，提升计算机的操作效果，完善操作流程，降低工作人员压力，节省人力。PLC控制技术与计算机技术具有紧密的联系性，通过二者的有效配合能够促进冶金工业生产的有序发展。通过计算机技术的应用提升PLC控制技术的应用效果，不仅提升生产速度，保证生产各环节的精确性，同时也降低人工成本[2]。

1.2.2 生产操作精确

PLC控制技术的主要技术控制方式为计算机技术，在生产管理工作中可以利用计算机完成系统的操作。计算机是信息时代下的重要技术之一，已经渗透到人们的生产生活中，而且起到的作用越来越大，涉及范围越来越广，是工业生产中的重要技术形式，促进工业生产的精确性、快捷性发展。传统冶金工业生产中主要通过人工控制生产质量，即使再有经验的人员也会因为情绪、状态等各种原因造成误差，而PLC控制技术的应用可以通过程序控制，保证生产的精确性，防止出现人为因素的影响，保证生产品质和效率[2]。

2 冶金工业自动化生产中PLC控制技术的应用策略

从PLC控制技术的应用情况来看，对冶金工业的发展具有重要促进作用，提升冶金工业的发展速度和自动化发展能力。对生产的清洁，变频调速，配料应用以及电气控制等都具有重要作用。

2.1 清洁生产的应用策略

冶金工业生产中，PLC控制技术的应用范围比较广，从选矿到矿物烧结，铸造等工序中都需要加强设备控制，保证冶金工业生产和发展的效率和安全性，提升产品品质。当前部分冶金工业已经将PLC控制技术应用到清洁生产环节中，通过在清洁站的应用，提升生产中的清洁度。冶金工业的除尘设备主要包括水泵、压力罐、空压机等设备，通过PLC控制技术的应用能够使除尘自动化设备的压力、水温等参数自动调整。比如根据生产要求参数设定自动抽取清水，然后压力罐自行将清水形成高压水柱，完成生产中的清洁工作[3]。

2.2 变频调速的应用策略

PLC控制技术在冶金工业中的应用还有利于实现变频调速的自动化，向电动机发送PWM指令，接受信号的同时完成对电动机速度的控制，满足高炉除尘风机工作需要。部分冶金工业将PLC控制系统应用到高炉除尘系统中，在高炉的炉台设置红外感应器，在出铁前会自动向PLC控制系统传输高温信号，系统可以根据高温信号参数向变频器发送调节信号，完成变频器电动机速度的调整，使整个系统都保持顺畅的运行，在合理的频率下完成粉尘的吸收[3]。同时出铁结束后，同样可以通过红外感应器进行信号发送，然后PLC控制系统在接受到低温信号后，向电动机发出指令，降低电动机运行频率，防止电动机始终处于高频的运动状态，导致机械和能量耗损，达到节能减排的目的。

2.3 配料方面的应用

冶金工业生产工作开展中，传统的配料方式主要是通过人工的方式进行配料计算，并结合生产经验以及机械的运行参数设置物料生产参数。如果生产中的配比出现变化或者更换设备，配料系统的参数需要重新设计。缺乏经验的指导，导致流程设计难度增大，不利于企业生产效率的提升。PLC控制技术的应用能够对配料系统进行自动化控制，根据配料流自动生成配料生产参数，提升生产效率和准确性。在配料的应用中主要是通过PLC控制技术的变频性能对软件程序进行设置，形成物流运输、管理和配比的一体化发展模式，保证生产的规范化和高效化。

2.4 电气控制的应用

钢铁企业对能源的需求量比较大，生产环境粉尘多，环境恶劣，危害生产工人的身体健康，同时也会影响生产设备的使用寿命。部分冶金工业中除了大量的粉尘之外，还会产生腐蚀性气体，使设备的电路受损，导致设备短路或者造成接地不良等问题，不利于冶金企业的发展。此外，电器设备的维修比较困难，在维修中需要花费大量的人力和资金。通过PLC控制技术的应用可以提升程序的存储能力，减少存储设备和接线线路的使用，解决了线路受损问题。此外，PLC控制技术在电器控制系统中的应用，可以实现顺序控制和逻辑运算，提升冶金工业发展效率[4]。

2.5 集中控制中的应用

PLC控制技术的应用中，不仅可以应用到自动化系统中，同时还能够应用到集中系统的控制中，实现对整个系统运行管理的全面覆盖和监管。通过控制系统的研究可以发现，控制系统主要是通过逻辑错误的检验实现系统运行控制[4]。PLC控制技术的应用能够提升检测效率，特别对于机床设备来说，在运行中花费的时间比较多，如果各个环节检测必然会导致生产效率受到影响，PLC控制技术的应用可以进行工步检测，提升控制效率。

2.6 模拟量控制中的应用

PLC控制技术可以进行模拟量的控制，通过PLC控制技术将各个功能模板结合，保证控制系统的有效性和完善性，提升控制效果。PLC控制技术在模拟量的控制中主要包括I/O模块、位置控制等多元化控制模块，必须要做好模量的控制才有利于各种模块效能的发挥，提升冶金工业生产的自动化水平。

3 PLC控制技术在冶金工业自动化中应用的注意事项

PLC控制技术在冶金工业自动化中的应用已经取得了良好的成绩，改善传统生产技术方法和环境，但是同时也需要注意一些问题，防止影响系统的工作效能。具体的注意事项可以从温度、振动以及电源三个方面进行分析，提前做好保护工作，防止对系统的运行和设备造成影响[5]。

3.1 温度的控制

冶金工业生产中环境的温度比较高，但是设备如果在高温下运行必然会影响PLC技术的应用效果。一般设备的应用最适宜的温度需要控制在0到55摄氏度，才能保证稳定的运行。因此在PLC控制技术的应用中必须要做好降温工作，合理设计设备的间距，必要时可以安装散热装备。比如位于外部或者太阳能够照到的位置需要做好遮阳处理，并准备风扇等设备，对设备进行降温，防止温度过高影响PLC控制系统的运行，为PLC控制装置提供更有利的条件。

3.2 振动的控制

PLC控制技术中系统的振动是主要控制因素。冶金工业生产中设备的运行不可避免的会产生振动，为了防止振动影响系统运行效果。需要将振动的幅度控制在10到55赫兹。如果振动超过这个范围需要做好避震处理工作，比如可以在机械下部或者机械之间增加塑胶垫，达到减震的目的，防止因为机械的振动过大影响生产，保证运行效率。

3.3 电源的控制

PLC控制技术的应用必须要对电源的情况进行明确，一般设备使用的电源主要为两种，一种为220伏的交流电，一种为50赫兹的交流电。在电源的应用中需要尽可能排除周边的干扰因素。如果PLC控制技术的电源干扰比较大，需要先做好抗干扰处理工作，使电流电压始终处于比较稳定的工作状态，保证PLC控制技术能够安全、稳定的运行。在PLC控制技术的应用前先对电源进行检查，确定电源接触性能达到标准再启动系统，促进PLC控制技术的稳定运行。

4 结语

综上所述，PLC控制技术在冶金工业自动化的应用中有利于提升冶金工业生产效率和各个环节的精准性，降低能量损耗和人工成本。从当前部分冶金工业企业来看，PLC控制技术的应用已经取得了良好的成绩，对冶金工业发展起到一定的促进作用，优化生产环境，降低人工失误，但是同时也存在一定的不足，需要在生产应用中注意温度、振动以及电源等方面的控制，防止影响系统的运行效能。为了使PLC控制技术得到更好的发展，提升应用效果需要进一步加强技术研究，为冶金工业发展提供更好的技术支持。