轧钢棒材生产线的PLC 控制系统软件设计

2020-11-26赵吉锟

商品与质量 2020年45期

赵吉锟

张家口宣钢机电工程有限公司河北张家口 075100

轧钢棒材生产线作为钢铁生产体系的核心组成部分，出于满足高速、大量钢材的有效供应以及科学管理，研发人员将PLC 技术引入到轧钢棒材生产线控制系统之中，尝试通过PLC 的数据处理与分析能力，强化轧钢棒材生产线的控制水平，为轧钢棒材生产提供更为稳定可靠的技术支持。

1 PLC 概述

对PLC 框架下轧钢棒材生产线控制系统模块的分析，研发人员从总体层面出发，更好地发挥PLC 技术在数据分析、运用方面的优势，实现了对现有轧钢棒材生产线控制系统的升级与优化，切实满足了轧钢棒材生产的相关要求，提升了生产效率。

在轧钢棒材生产线控制系统设计、优化的过程中，研发人员可以充分借助PLC 的技术优势，将其与整流、逆变等装置衔接起来，形成完备的控制模块体系，不断增强整个控制系统的可控性以及准确性。具体来看，PLC 作为轧钢棒材生产线控制系统的核心构建，其能够为控制系统提供模糊算法，在短时间内，快速获取轧钢棒材生产线的准确数据，并将实时数据与标准的轧制参数进行实时对比，计算二者之间的差值。在差值计算的基础上，发出相应的指令信息，进而在此基础上，完成对整个轧钢棒材生产线的有效控制，增强了控制的精度，满足了现阶段实际的轧机运行需求，促进了钢铁生产活动的顺利进行[1]。在PLC 控制模块设置环节，研发人员需要在科学性原则、实用性原则的引导下，从多个角度出发，进行PLC相关技术参数的选型，通过针对性的选型，发挥PLC 的技术优势[2]。

2 轧钢棒材生产线PLC 控制系统设计思路

对PLC 框架下轧钢棒材生产线系统模块的分析，研发人员从总体层面出发，更好地发挥PLC 技术在数据分析、运用方面的优势，实现了对现有轧钢棒材生产线控制系统的升级与优化，切实满足了棒材轧机生产的相关要求，提升了生产效率。

从过往轧钢棒材生产线控制系统的构成来看，系统内主要通过硬线控制的方式，来完成伺服控制器的调控。所谓的硬线控制是指，研发人员在系统内部提前设定初始点、给定位置、反馈位置，通过节点的判定，形成数字量以及模拟量控制机制。但是这种传统的控制方式，兼容性较差并且抗干扰性较低，无法满足实际的轧钢棒材生产线控制系统的控制要求。为改进这一情况，研发人员转变了伺服控制器调控方式，对系统内控制电路、控制结构进行优化，使得抗干扰能力得到显著提升[3]。通过优化电路和结构方案的设计，控制干扰源，将干扰源产生的电磁噪音控制在合理的范围之内。除了采取电磁噪音控制之外，为保证信号数据的准确传输，还应当使用导磁材料形成屏蔽外壳，利用屏蔽外壳，将干扰源包裹起来，形成一个完整的电磁隔离区域，实现电磁干扰的持续衰减，这就使得伺服电机的控制精确性得到显著保障。因此在驱动器进线侧增加滤波电容，电动机反馈信号部分增加磁环屏蔽，同时将驱动器接地系统和PLC 接地系统分开，解决了柜体电磁干扰的问题。

3 轧钢棒材生产线的PLC 控制系统软件设计方案

为保证控制的有效性，增强控制精确度，在完成PLC 框架下轧钢棒材生产线控制系统模块设计之后，还有必要对整个控制流程进行二次优化，通过必要的系统优化，使得PID 控制流程更加符合实际的轧钢棒材机运行需求，实现钢材的持续稳定供应，保证了各项生产活动的有序进行。

3.1 进行软件框架的合理设置

轧钢棒材生产线PLC 控制的准确性与有效性，与相关信息数据输入以及处理成效有着密切的联系。从PLC 控制模块而言，在轧钢棒材生产线控制系统中，主要涉及到塞棒位置、伺服电机运行模式以及信息输入输出情况的有效汇总，通过数据汇总，增强轧钢棒材生产线控制效果。为保证控制流程的准确性，轧钢棒材的轧机控制系统需要理顺控制流程，发挥控制系统的技术优势。具体来看，技术人员在进行轧钢棒材生产线控制系统应用之前，首先需要对PLC 进行初始化设置，通过初始化来有效判定系统各个模块是否正常运转，在完成检测工作后，做好与轧钢棒材机装置的连接，通过人工干预以及PLC 模糊控制器，完成生产速率、生产流量的准确控制，并将相关数据参数进行反馈，PLC 分析反馈数据，发出相应的指令，实现轧钢棒材生产线的有效控制。轧钢棒材生产现场环境复杂，现场检测信号易受到电磁干扰等造成信号失真，为保证控制系统的正常运行，需要对检测信号进行抗干扰与屏蔽处理，防止假信号导致失控，最终导致堆钢等故障。通过这种方式，使得整个轧钢棒材生产线软件系统的设置趋于合理，实现了软件与硬件之间的有效互动，发挥控制系统的硬件优势，增强了控制精度。

3.2 开发统一应用系统平台

轧钢棒材生产线控制软件是否能够发挥预期的效用，统一、开放和标准的应用平台发挥着举足轻重的作用，优质的应用系统平台能够为轧钢棒材生产线控制系统的各项应用和操作提供支持，并且降低轧钢棒材生产线设备的运行费用，提升棒材生产线设备的服务效能和应用效率。在实际运用中，可以根据现场的具体情况来运行程序，将相应可用代码下载至硬件可编程逻辑控制器之中，借助优质的计算机综合技术来满足不同用户的实际需求。轧钢棒材生产线控制系统的完善和健全，必须建立在标准系统程序接口的有效对接服务之上，这就要求我们根据相关标准规范来对程序结构统一标准进行完善。在有效对接相关企业的MES 实践系统和ERP 系统时，可以利用自动化技术和计算机技术来解决遇到的现实问题，确保不同程序间的相互通信，从而降低相关成本费用，简化信息传递和共享的流程。