冶金自动化PLC控制系统的设计.pdf

，-、 a U口I I l I 学术 成 绩，各个 企业 对机 电控 制设备 的应 用 推 动 了 自动控 制技 术 的蓬勃 发展 。机 电 自动控制 系统 在不 断优化 和 改 良的应 用 技 术上 具有 较大 的潜力 ，不 断的在 生产 和 应用 过程 中被优 化 。通 过提 高机 电自 冶 动控 制技 术 的应 用 ，能够有 效 的提高 生 产效率，让国民经 济更好更快 的发展 。 参考文献 ： 1 李 秀 霞 浅 议 机 电 控 制 技 术 的 现 状 及 其 发 展 趋 势 J 机 电 信 息 ， 2 0 1 2 ( 3 3 ) ： 1 1 6 一 l 1 7 2 冯莉 ，郑东阳 ，马宏辉 机电控 制技术应用 中相关 问题探 宄 J 科技 咨 询导报 ， 2 0 1 2 ( 2 0 ) ： 7 5 7 5 金 自动化 P L C控制系统的设计 王克亮 ( 2 0 1 9 0 0 上海宝信软件股份有限公司) 摘要： 随着科学技术的迅速发展 ， 基于计算机技术和互联网技术的 P L C 控制系统也开始逐步的应用于社会的各个领域范围之中。 在冶金领域引进 P L C控制系统 ， 可以有效的优化控制的过程 ， 提高运行的可靠性 ， 降低企业的资金投入 ， 提升冶金自动化工作效率。 针对此情况 ， 本文将举例分析 P L C控制系统用于冶金领域的方案设计。 关 键 词 1 P L C控制 系统应用分析 在 P L C控 制 系统 在冶 金 自动化 领 域 应用 的 过程之 中，可 以通 过对人 类 的思 维 活动 的模拟 过程 ，来实 现对 冶金 自动 化控 制 系统地 智 能化控 制 。与此 同时， P L C控 制系 统 是一 种设 计 范 围很广 的技 术 ，是集 中 了哲学 、计算 机信 息技 术 、 信 息控 制理论 、仿生 控制 系统 理论 等多 门学科 知识 的复杂 系统 ，可 以充分 的代 替 人类 的手工 活动 来完 成对冶 金 自动化 系统 的智能化控制过程。 2 P L C控制 系统配置及功 能简介 2 1 P L C控制系统的基本组成 一 般情况下，P L C控制系统为西 门子 公 司的 S 7 3 0 0 4 0 0 系 统。该系 统通 过使 用 最新 的微机 硬件 技术 和成 熟可靠 的软 件系统 ，可 以实现对于数据 的有 效控制 ， 并通过 对算 法 的应用 ，保证工 程 的高效 完成 。 2 2 P L C控制系统的软硬 件配置 为 保 证 系 统 的可 靠 性，P L C 控 制系 统 的硬件 配 置 主要包 括 2套 P L C柜体 ， 2台控 制 站 和 l台工 程 师 站，1台 网络 打 印机，其 中 2台控制 站互 为冗 余 。其 中，作 为下位 机 的两套 控制站 主要 用于 冶金 自动化生产的汽轮机主机和辅助机 器 上 ，控 制站 主要 包括 容错 以太 网接 口 模 块 、S 7 4 0 0控 制 处理器 、 电源 模 块、 冗余模块 、i o模块等 。作为上位机 的 2 台控 制站 和 l 台工 程师 站 的主要配 置 是 I n t e l C P U 2 8 G H Z ；存储容量 4 G B R A M ； 硬 盘 3 2 0 G ； 双 网 卡； 1 9 L C D显 示 器； W in d o w s X P s p 3 操 作系统。 P L C控制系统的软件配置为：控制站 的编程软件 S T E P 7 V 5 5 S P 2 ，2台控制 站 的监控 软件为 F I X 6 1 5运 行版 ，1台 工程师站的监控 软件 为 F I X 6 1 5 开发版 。 2 3 P L C控制系统控制功能简介 首 先 ，在 运 用 P L C控 制 系 统之 前 ， 要 实现对 数据 系统 的初 始化 处理 ，一般 5 2中国机 械 M a c h i n e C h i n a 情况下，要在控制系统投入运行或精密 点检后运行时或者当系统发生重大故障 后 ，重 新启 动时进 行初 始 化处 理，进 行 初始 化 处理 的工作 步骤 包括 有：第 一， 读入过程设备状态信 息、 条件信 息；第二 ， 显示工艺流程图及设备 目前状态；第三， 所有 定 时器、计 时 器清 零；第 四，设 备 操作方式 自动设置成 “ 手动 ”方式；第五 ， 由操作 员进 行 “ 手 动 ”操 作处 理，使 各 设 备处于操作员指定的方 式、 状态第六 ， 操作 员确 认各设备 的当前状态是否正 常， 运 行条件 是否 具备 ， 由操 作员将 操作 方 式 设在 正常运 行 的模 式；第七 ，操作 员 确认一切正常后 ，程序运行先从 “ 手动 ” 方式开始 ，设备正常运行后再切换到 “ 自 动 ”方式 。 其次 ，进行 操作 场所 的选 择 。一些 需要在 P L C上控制 的设备在 机 旁操 作箱 上 设有 “ 远控 近 控 ”权 限选 择 开关 ， 将 操作 地 点分 为： “ 近 控 ”操 作 ：将选 择 开关 设置 为 “ 近 控 ”位置 时，利 用机 旁 操作 箱上 的操作 指示 灯及操 作按 钮在 现场完成设备 的启动 ( 开 启)、停止 ( 关 闭 ) 操 作 。 “ 远控 ”操 作 ：将选 择 开关 设 置 为 “ 远控 ”位 置时 ，利用 设置 在 中 控 室的 P L C控制站进行远方操作。 最 后，如 果在 P L C控 制 系统 控 制 的 过 程 中，一 台控制 站发 生 故障 时，另一 台控制站发 出报警信号 ，打印故障报 告， 操 作 员到 正常 的工作 站进 行操 作，直 到 系统恢 复。当 P L C 故 障 ( 包括通讯故障、 C P U故 障、冗余板 卡故 障)时， 自动 无扰 切换到冗余设备 ( 通讯链路、冗余 C P U 、 冗余 板卡 )，操作 站 发 出报 警 信号 ，并 打 印故障 报告 。非冗 余板 卡故 障时 ，发 出报 警信 号， 由专 业人 员确 认并 排 除故 障 。 3 P L C控 制 系统 用 于冶 金 自动 化 控 制的设计途径 3 1 优化设计 在 P L C控制 系 统用 于冶 金 自动 化控 制 的过 程之 中，可 以充 分的 结合人 工智 能系统 的先 进理论 技术 以及 相应 的工作 实践经验 。在传统的冶金 自动化控制过程 之中，主要采用的设计手段就是通过结合 实际的工作经验来进行控制系统 的设计， 这种 设计方 法缺 乏先进 的系统理论 的支 持，在实际 的运行过程 中，往往会出现一 些难以解决 的故障 问题。通 过对 P L C 控制 系统的应用 ，可 以有效的优化对于冶金 自 动化控制系统的设计，并通过对先进的计 算机科 学技术 的应用，有效的缩减产 品从 设计到成型的时 间，有效的提升 了冶金 自 动化控制的控制效率 。 3 2故障诊断设计 一 股情 况 下，冶金 设备 所 出现 的故 障 问题 具备着 非线 性 的特点 ，这 就给 冶 金 自动化 控制 系统解 决冶 金设 备的 故障 问题带 来 了很 多 的困难 。在 这样 的 背景 下 ，通 过在 冶金 自动 化控 制系 统之 中 引 进 P L C控 制 系统，可 以有效 的提 升 冶金 自动化控 制系 统 的检索 效率 。并通 过对 P L C控制系统之中 的专家系统、模糊逻辑 算 法、神 经网 络结 构 的应用 ，更加 有效 的确定 冶金 设备之 中出现故 障 的区域 ， 可 以有 效 的提 升冶 金设 备的故 障 诊断有 效率 。 3 3智能控制设计 在 冶 金 自动化 控 制过 程 引进 P L C控 制 系统 已经成 为 了科学 领域 的未来 发展 趋 势 ，一般情 况下 ，冶金 自动 化控 制过 程 引进 P L C控制 系统 主要集 中在对 于 P L C 控制系统之 中的模糊算法、专家系统