朱雪松 唐鋼中厚板動(dòng)力自動(dòng)化

1.PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用分析

在PLC控制系統(tǒng)在冶金自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用的過(guò)程之中，可以通過(guò)對(duì)人類(lèi)的思維活動(dòng)的模擬過(guò)程，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)地智能化控制。與此同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)是一種設(shè)計(jì)范圍很廣的技術(shù)，是集中了哲學(xué)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、信息控制理論、仿生控制系統(tǒng)理論等多門(mén)學(xué)科知識(shí)的復(fù)雜系統(tǒng)，可以充分的代替人類(lèi)的手工活動(dòng)來(lái)完成對(duì)冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化控制過(guò)程。

2.PLC控制系統(tǒng)配置及功能簡(jiǎn)介

2.1 PLC控制系統(tǒng)的基本組成

一般情況下，PLC控制系統(tǒng)為西門(mén)子公司的S7-300/400系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)使用最新的微機(jī)硬件技術(shù)和成熟可靠的軟件系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)據(jù)的有效控制，并通過(guò)對(duì)算法的應(yīng)用，保證工程的高效完成。

2.2 PLC控制系統(tǒng)的軟硬件配置

為保證系統(tǒng)的可靠性，PLC控制系統(tǒng)的硬件配置主要包括2套PLC柜體，2臺(tái)控制站和1臺(tái)工程師站，1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，其中2臺(tái)控制站互為冗余。其中，作為下位機(jī)的兩套控制站主要用于冶金自動(dòng)化生產(chǎn)的汽輪機(jī)主機(jī)和輔助機(jī)器上，控制站主要包括容錯(cuò)以太網(wǎng)接口模塊、S7-400控制處理器、電源模塊、冗余模塊、I/O模塊等。作為上位機(jī)的2臺(tái)控制站和1臺(tái)工程師站的主要配置是Intel CPU 2.8GHZ；存儲(chǔ)容量4GB RAM；硬盤(pán)320G；雙網(wǎng)卡； 19LCD顯示器；Windows XP sp3操作系統(tǒng)。

PLC控制系統(tǒng)的軟件配置為：控制站的編程軟件STEP 7 V5.5 SP2，2臺(tái)控制站的監(jiān)控軟件為FIX 6.15運(yùn)行版，1臺(tái)工程師站的監(jiān)控軟件為FIX 6.15開(kāi)發(fā)版。

2.3 PLC控制系統(tǒng)控制功能簡(jiǎn)介

首先，在運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)之前，要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的初始化處理，一般情況下，要在控制系統(tǒng)投入運(yùn)行或精密點(diǎn)檢后運(yùn)行時(shí)或者當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生重大故障后，重新啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行初始化處理，進(jìn)行初始化處理的工作步驟包括有：第一，讀入過(guò)程設(shè)備狀態(tài)信息、條件信息；第二，顯示工藝流程圖及設(shè)備目前狀態(tài)；第三，所有定時(shí)器、計(jì)時(shí)器清零；第四，設(shè)備操作方式自動(dòng)設(shè)置成“手動(dòng)”方式；第五，由操作員進(jìn)行“手動(dòng)”操作處理，使各設(shè)備處于操作員指定的方式、狀態(tài)；第六，操作員確認(rèn)各設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)是否正常，運(yùn)行條件是否具備，由操作員將操作方式設(shè)在正常運(yùn)行的模式；第七，操作員確認(rèn)一切正常后，程序運(yùn)行先從“手動(dòng)”方式開(kāi)始，設(shè)備正常運(yùn)行后再切換到“自動(dòng)”方式。

其次，進(jìn)行操作場(chǎng)所的選擇。一些需要在PLC上控制的設(shè)備在機(jī)旁操作箱上設(shè)有“遠(yuǎn)控/近控”權(quán)限選擇開(kāi)關(guān)，將操作地點(diǎn)分為：“近控”操作：將選擇開(kāi)關(guān)設(shè)置為“近控”位置時(shí)，利用機(jī)旁操作箱上的操作指示燈及操作按鈕在現(xiàn)場(chǎng)完成設(shè)備的啟動(dòng)（開(kāi)啟）、停止（關(guān)閉）操作?！斑h(yuǎn)控”操作：將選擇開(kāi)關(guān)設(shè)置為“遠(yuǎn)控”位置時(shí)，利用設(shè)置在中控室的PLC控制站進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。

最后，如果在PLC控制系統(tǒng)控制的過(guò)程中，一臺(tái)控制站發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)控制站發(fā)出報(bào)警信號(hào)，打印故障報(bào)告，操作員到正常的工作站進(jìn)行操作，直到系統(tǒng)恢復(fù)。當(dāng)PLC故障（包括通訊故障、CPU故障、冗余板卡故障）時(shí)，自動(dòng)無(wú)擾切換到冗余設(shè)備（通訊鏈路、冗余CPU、冗余板卡），操作站發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并打印故障報(bào)告。非冗余板卡故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由專(zhuān)業(yè)人員確認(rèn)并排除故障。

3.PLC控制系統(tǒng)用于冶金自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)途徑

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

在PLC控制系統(tǒng)用于冶金自動(dòng)化控制的過(guò)程之中，可以充分的結(jié)合人工智能系統(tǒng)的先進(jìn)理論技術(shù)以及相應(yīng)的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在傳統(tǒng)的冶金自動(dòng)化控制過(guò)程之中，主要采用的設(shè)計(jì)手段就是通過(guò)結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方法缺乏先進(jìn)的系統(tǒng)理論的支持，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些難以解決的故障問(wèn)題。通過(guò)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效的優(yōu)化對(duì)于冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并通過(guò)對(duì)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，有效的縮減產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成型的時(shí)間，有效的提升了冶金自動(dòng)化控制的控制效率。

3.2 故障診斷設(shè)計(jì)

一般情況下，冶金設(shè)備所出現(xiàn)的故障問(wèn)題具備著非線性的特點(diǎn)，這就給冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)解決冶金設(shè)備的故障問(wèn)題帶來(lái)了很多的困難。在這樣的背景下，通過(guò)在冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中引進(jìn)PLC控制系統(tǒng)，可以有效的提升冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢索效率。并通過(guò)對(duì)PLC控制系統(tǒng)之中的專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊邏輯算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，更加有效的確定冶金設(shè)備之中出現(xiàn)故障的區(qū)域，可以有效的提升冶金設(shè)備的故障診斷有效率。

3.3 智能控制設(shè)計(jì)

在冶金自動(dòng)化控制過(guò)程引進(jìn)PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)成為了科學(xué)領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，一般情況下，冶金自動(dòng)化控制過(guò)程引進(jìn)PLC控制系統(tǒng)主要集中在對(duì)于PLC控制系統(tǒng)之中的模糊算法、專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的引進(jìn)之上。PLC控制系統(tǒng)對(duì)于冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的主要應(yīng)用層面也主要集中在以下幾個(gè)層面：第一，進(jìn)行對(duì)冶金設(shè)備之中的數(shù)據(jù)參數(shù)的分析；第二，對(duì)于冶金設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)督管理；第三，對(duì)于控制系統(tǒng)的有效管理；第四，對(duì)于冶金系統(tǒng)之中出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的記錄分析。

4.結(jié)論

綜上所述，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)在冶金自動(dòng)化系統(tǒng)之中的應(yīng)用，可以有效的優(yōu)化冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，提升冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的故障檢測(cè)效率，是冶金自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展的主流趨勢(shì)。