PLC控制技术在钢铁工业中的应用

摘 要:在高新技术的支持下,钢铁工业生产效率不断提高,对促进行业的进一步发展具有重要意义。PLC控制技术现在已经被越来越多的应用到钢铁工业内,成为了工业自动化控制的核心,具有强大的控制功能,在实际应用中更是体现出编程简单、可靠性高以及结构组合灵活等特点,具有较大的应用优势。本文基于PLC控制技术特点,对其在钢铁工业中应用要点进行了简单分析。

关键词:PLC控制技术;钢铁工业;自动化

PLC即可编程程序控制器,在工业生产制造中应用技术已经相对成熟。其主要是通过可编程存储器来存储内部程序,然后利用逻辑运算、定时程序、顺序执行、技数操作以及算数操作等程序指令实现数字模拟输入与输出,对整个工业生产流程进行可靠的自动控制,对进一步提高工业生产效率具有重要意义。

一、PLC控制技术特点

PLC系统主要包括电源系统、输入输出接口、中央处理器、存储器、编程器以及通信接口等部分组成,部分PLC系统还添加了智能输入输出接口以及拓展接口模块,在各行业的应用中具有较强适应性和实用性。对于PLC控制技术来讲,可选择的程序编程语言种类非常多,因此对于任何条件下的使用均具有较高的适应性与灵活性。PLC控制技术的灵活性特点,决定其在实际应用中拓展的可能性,并对外界的干扰因素具有非常强的抵抗能力,达到更高的控制效率,减少生产问题的产生。将PLC控制技术应用到钢铁工业中,与计算机和应用程序结合,来达到对所有生产设备、生产过程以及生产状态的可靠控制,减少安全事故与质量问题的产生,从根本上来提高综合生产效率。[1]

二、钢铁工业PLC控制技术应用方向

(一)电气自动化控制

钢铁工业生产对资源的依赖性非常大,能源消耗非常大,基于持续发展要求,必须要在原有基础上来对其生产工艺进行调整和优化,确保在不影响生产效率的同时,降低能源损耗。钢铁生产工艺专业性强,受原材料限制,实际生产环境内不可避免的会产生大量的具有腐蚀性以及污染性的粉尘、气体,除了会对环境产生污染外,还会威胁到生产人员的安全,并且当浓度達到一定限度后,还会导致设备线路故障,影响正常生产作业的进行。基于此将PLC控制技术应用其中,通过其所具有的编程、存储器等功能,来提高钢铁生产流程的规范性与高效性,对整个生产流程的数据进行全面收集与可靠存储,不仅能够随时掌握各环节生产状态,还可以减少作业人员数量,以自动化控制代替人工操作,有效解决钢铁生产工艺以及环境存在的问题。[2]

(二)炼铁除尘工艺

PLC控制技术在钢铁工业中的应用,主要集中在安全、产品以及维护等方面,取得了一定成果。现在PLC控制技术逐渐成为钢铁工业不可缺少的关键技术,能够对生产工艺进行优化,例如烧结、炒矿、铸造以及除尘等。以除尘工艺为例,一般所用除尘器主要为空压机、控制柜、水泵以及水箱等部分组成,工艺实现的过程即控制柜来控制水泵将水箱内水送入水管内,改变压力数值来将水流变成高压水柱,来全面冲洗冶炼产品,达到除尘效果。将PLC控制技术应用到除尘工艺中,可以对整个工艺参数进行实时监测,工作人员能够随时了解每个环节的执行状态,通过对水箱水位、水柱压强以及水温等参数的分析,来灵活调整工艺,确保更大程度上适应实际生产需求,提高除尘工艺效率。[3]

(三)电动机变频调速

除尘工艺主要针对的为出铁前产品的粉尘清理,想要达到最佳除尘效果,重点需要做好对除尘机的控制,确保在利用较少能耗的同时达到最佳除尘效果。PLC控制技术的应用,能够可靠解决除尘介入的时机问题,其可通过指令系统控制,当PWM向电动机发出指令时,来对电动机运行、速度以及停止等状态进行调整,使其可以保持在最合适的运行状态。而对于除尘机介入时间的控制,主要是利用现场炉台红外感应器来实现,通过其传输的温度信号控制介入时间。当高炉出铁后,环境温度会增高,温度信号传输给PLC控制系统后,便会向变频器发出指令,除尘机对转速进行调整后来完成产品除尘清理。而在完成除尘工艺后,现场温度不断降低,低温信号传输给PLC控制系统后,便可向变频器发出降频指令,相应的除尘机对转速进行调整降低能耗。这样通过电动机变频调速控制,可以避免除尘机长期维持同一转速,达到降低能耗的效果。

(四)配料系统控制

钢铁工业产品质量受配料工艺影响较大,因此可以将其作为PLC控制技术优化的方向之一进行分析。配料时需要不断计算配比、材料输送、混合以及加热等,对每个环节均有着严格要求。尤其是材料配比必须要保持较高精度,保证每种配料比例控制的准确性。PLC控制技术的应用,实现了配比计算、传输以及处理等工序的自动化操作,由变频调速喂料机来代替人工管理,整个控制过程更为规范,杜绝了人为失误产生的影响。并且,实现配料自动化,还可以降低实际作业强度,并降低人工成本。同时,通过网络控制系统可以将多个配料系统综合在一起,通过配料控制软件的计算,使得生产效率大大提高。

三、PLC控制技术应用发展趋势

PLC控制技术在钢铁工业以及其他行业中的应用,会逐渐向多样性方向发展,实现一个PLC系统灵活选择多种编程语言。并且,PLC控制技术必定会对基础功能进行完善,提高运算速度,以更大的存储容量作为基础,提高系统运算能力,对整个生产工艺以及系统设备进行可靠控制。另外,基于技术水平的不断提高,在持续发展过程中,PLC硬件成本也会持续降低,但是为满足不同行业应用需求,软件以及集成系统成本则会相应提高,还需要引进更多冗余备用技术、CPU结构以及自诊断技术等,为系统可靠运行提供保障。

四、结语

PLC控制技术在钢铁工业中应用对促使行业的持续发展具有重要意义,不仅可以实现多种工艺的调整优化,使得生产过程更安全和高效,还可以降低工艺生产对工作人员带来的损害,真正意义上来提高生产效益。

参考文献:

[1]曾灵.PLC控制技术在钢铁企业的应用[A].全国冶金自动化信息网、《冶金自动化》杂志社.全国冶金自动化信息网2015年会论文集[C].全国冶金自动化信息网、《冶金自动化》杂志社,2015:2.

[2]方文龙.PLC在钢铁企业的运用[J].科技风,2014(09):98-99.

[3]熊大军,赵俊浩.PLC控制技术在钢铁工业中的应用[J].科技创新与应用,2013(21):107.