PLC在高炉吹扫自动控制系统中的应用.pdf

第 3 1卷第 1期 2 0 1 1年 3月 黑 龙 江 冶 金 H e i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y V0 1 ． 31 Ma r c h No． 1 20 1 0 P L C在 高炉 吹扫 自动控 制 系统 中的应 用 刘成 文 东北特殊钢集团北满特殊钢有限责任公司， 齐齐哈尔 1 6 1 0 4 1 摘要 本文 主要介绍 了 P L C在高炉 吹扫 自动控制 系统 中的应用 ， 并 且编程选用 的是 P L C中的计 数器 ， 可为大 家 以后在计数器 的使用上提供一种新 的参考 。 关键词 自动控 制 ； 可编程控制器 ； 计数 器 The PLC W a s Us e d i n t h e Au t o ma t i c Co n t r o l S y s t e m o f t he Bl ast Fu r n a c e Li u Ch e n g we n N o r t h e a s t S p e c i a l S t e e l S p e c i a l S t e e l G r o u p o f t h e N o r t h f u l l l i mi t e d l i a b i l i t y c o m p a n y Q i q i h a e r 1 6 1 0 4 1 C h i n a Ab s t r ac t Th e a r t i c l e ma i n l y i n t r o du c e d t he P LC wa s u s e d i n t he a u t o ma t i c c o n t r o l s y s t e m o f t h e b l a s t f u r n a c e， a n d t h e pr o g r a m d e s i g n e d b y u s i n g t h e c o u n t e r i n t h e P LC c a n p r o v i de a k i n d o f n e w r e f e r e n c e i n t h e u s e o f t he c o u n t e r ． K e y Wo r d s A u t o ma t i c c o n t r o l ； P L C P r o g r a mm a b l e L o g i c C o n t r o l l e r ；C o u n t e r 1 自动控 制系统及 工艺 要求 1 ． 1 自动控制系统简介 在现代 的工业 、 农 业 、 国防和科学 技术 领域 中， 自动控制技术得到了广泛的应用 。 自动控制 ， 就是采用控制装置 时被控 对象 自 动的按照给定的规律运行 ， 使 被控对象的一个或 数个物理量 如 电压 、 电流 、 速度 、 位置 ， 温度 、 流 量 、 浓度 、 化学成 分等 能够在一定 的精度范 围内 按照给定的规律变化 。 将 自动控 制技术应用 于生产 ， 可 以提 高劳动 生产率 ， 改进产 品质量 ， 降低生产成本 ， 改善 劳动 条件和加强企业管理 。将 自动控制技术用于国防 领域 ， 可以提高部 队的战斗力 ， 促进 国防现代化。 自动控制技术在探索新能源、 发展空问技术 、 改善 人们生活条件 以至解决经济 、 社会 问题等方 面都 起着 日益重要的作用。 自动控制 有两种 基本的形式 ， 即开环 控制和 闭环控制。 开环控制是一种较简单 的控制方式 ， 其特点 是 ， 在控制器 与被控对象之 间只有正 向控制作用 而没有反馈控制作用 ， 即系统 的输 出量对控制量 没有影响。其示意图如下 在开环控制系统 中， 对于每一个参考输入量 ， 都有一个与之相对应 的工作状态和输出量。系统 的精度取决 于元器 件的精 度和特性调整 的精度。 当系统 的 内扰 和外 扰 影 响 不 大 ， 并 且 控 制 精 度 要 求不高时， 可采用开环控制方式 。 闭环控制 的特 点是 ， 在控制器 与被 控对象之 间 ， 不仅存在着正 向作用， 而且存在着 反馈作用 ， 即系统的输出量对控制量有直接影响。将检测 出 来的输 出量送 回到系统的输入端 ， 并 与输入信号 比较的过程成为反馈。若反馈信号与输入信号相 减 ， 则成 为负反 馈 ； 反之 ， 若 相加 ， 则称 之为正 反 馈。输人信 号与反 馈信 号之差 ， 称 为偏差 信号。 收稿 日期 2 0 1 0 0 91 7 作者简介 刘成文 ， 男 ， 1 9 8 2年出生 ， 毕业 于中北大学 ， 测控技术与仪器专业 ， 助理工程 师， 现在东北 特钢集 团北满特殊钢 有 限责任公司工作。 l 7 黑龙江冶金 第 3 l 卷 偏差信号作用于控 制器 上 ， 使系统的输 出趋 向于 给定的数值。闭环控制 的实质 ， 就是利用负反馈 的作用来减小 系统 的误差 ， 因此闭环控制又称为 反馈控制。 本系统控制对精度要求不高所 以选用的是较 简单的开环控制方式。 1 ． 2 本 系统的控制流程 首先由压力检测装 置检测的压力信号作为控 制 自动系统的启 动条件 ， 以 P L C为控制核心实现 十八个阀的 5 S循环的 自动启停控制， 具体流程见 下 图 2 P L C简介及程序流程 2 ． 1 P L C简介 可编程控制器 P r o g r a m ma b l e L o g i c C o n t r o l l e r 简称 P L C， 它的应用范围广 ， 功能强大 ， 使用方便 ， 已经成为当代工业 自动化的主要支柱之一。在工 业的所有领域得到 了广泛的使用并得到 了快速 的 发 展 。 P L C的特点 编程方法简单易学 ； 功 能强， 性 能价格比高 ； 硬件配套齐全 ， 用 户使 用方便 ， 适应 性强 ； 可靠性 高 ， 抗 干扰能力强 ； 系统的设计 、 安 装 、 调试工作量少 ； 维修工作量小 ， 维修方便 ； 体积 小 ， 能耗低。 P L C的应用领 域主要有 以下几个方 面 开关 量逻辑控制 ； 运动控制 ； 闭环过程控制； 数据处理 ； 通信联网等。 2 ． 2 本程序流程介绍 要实现以上工艺流程有 3种编程方案 用时 间继电器 ； 使用移位存储器 ； 使用计数器。为使程 上接第 1 6页 裂纹敏感性不 同， 要求 在保证不 出现漏钢事故 的 前提下 ， 提高铜管过钢量。故生产裂纹敏感性强 的普通碳素结构钢时上线 中前期铜管 ， 生产低合 金钢时使用 中后期铜管 ， 如此搭配 ， 方可在保证生 产需要的前提下最大限度的提高铜管过钢量。 2 ． 2 ． 4自制 自动加油系统 以往职工用长勺 向结 晶器 内加入冷却、 润滑 用植物油 ， 加人量忽高忽低 ， 冷却 、 润滑效果 不理 想 ， 现 已改为 自动定量加人。 1 8 序简洁优化 ， 本文使用计数器 ， 首先用时间继 电器 T 6 0， T 6 1 做一个 5 s 的上升沿来控制计数器 的功 能 ， 用压力检测信号 1 0 ． 0的常闭点 和循环结束 信号 Q O ． 1 做计数器的清零信号和下一轮的循环 启动信号 ， 用 1 0 ． 0的常开点做计数器的设置输入 端 ， P V预置值输入端设定为 0 ， C V输 出十六进制 格式的当前计数值 ， 这些值从 0 1 7分别控制 十 八个阀的循环启停。 当启动信号 1 0 ． 1 和压力检测信号都就位的 时候 ， 计数器开始工作 ， 十八个 阀由计数器 的 5 s 一 次的 自加 1 实现按次序每隔 5 s的启动 5 s 的时 间可以由上面的时间继 电器 的设定值修改 ， 中间 若压力检测信号没有了， 所有 的阀都会停止， 当压 力检测信号又来 的时候 ， 则 阀从第一个开始循环 启动。 通过 MWO的输 出值控制 阀的动作 ， 当 MWO 等于 0的时候 ， 第一个阀动作 ， 当 M WO等于 1的 时候第二个阀动作 ⋯⋯当 MWO等于 l 7的时候最 后一个 阀动作 ， 这 之间 的时 间间隔均 为 5 s且可 调 ， 当 MWO等于 1 8的时候 Q O ． 1接通 ， 计数器清 零 ， 这时候若是压力检测信号仍在 ， 则开始一轮新 的循环 。任何时候压力检测信号没有的话 ， 计数 器就会通过 I O ． 0 自动清零 ， 为下一次 的动作做 准备。 3 结语 本文首次以计数 器为核 心 ， 实现 了 自动控制 的编程需要 ， 程序 简单 明了， 占用资源少， 经模拟 测试 ， 运行稳定 ， 可以为 以后大家编程提供一种新 的借鉴 。 参考文献 [ 1 ] 夏德钤 ． 自动控制理论[ M] ．机械工业出版社 [ 2 ] 廖常初． 7 --3 0 0 ／ 4 0 0 P L C应用技术[ M] ．机械工业出 版社 客 盒 客 客 客 盒 客 客 客 穴 盒 客 客 客 穴 客 客 客 客 穴 客 3 效果 西林钢铁厂在 2 0 1 0年初 即采用上述工艺及 设备改进措施 ， 已运行大半年 ， 收到良好效果。单 支铜管过钢量平均攀升至 1万 t ， 达到国内先进水 平。使用铜管数由原来每月 3 O 一 4 0支， 降到现在 的每月 l 5支左右 ， 年降低采购成本百万元 以上 ， 为企业创造 了巨大的经济效益。