冶金自動化PLC控制系統(tǒng)的設計

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1.PLC控制系統(tǒng)應用分析

在PLC控制系統(tǒng)在冶金自動化領域應用的過程之中，可以通過對人類的思維活動的模擬過程，來實現對冶金自動化控制系統(tǒng)地智能化控制。與此同時，PLC控制系統(tǒng)是一種設計范圍很廣的技術，是集中了哲學、計算機信息技術、信息控制理論、仿生控制系統(tǒng)理論等多門學科知識的復雜系統(tǒng)，可以充分的代替人類的手工活動來完成對冶金自動化系統(tǒng)的智能化控制過程。

2.PLC控制系統(tǒng)配置及功能簡介

2.1 PLC控制系統(tǒng)的基本組成

一般情況下，PLC控制系統(tǒng)為西門子公司的S7-300/400系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過使用最新的微機硬件技術和成熟可靠的軟件系統(tǒng)，可以實現對于數據的有效控制，并通過對算法的應用，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臺控制站和1臺工程師站，1臺網絡打印機，其中2臺控制站互為冗余。其中，作為下位機的兩套控制站主要用于冶金自動化生產的汽輪機主機和輔助機器上，控制站主要包括容錯以太網接口模塊、S7-400控制處理器、電源模塊、冗余模塊、I/O模塊等。作為上位機的2臺控制站和1臺工程師站的主要配置是Intel CPU 2.8GHZ；存儲容量4GB RAM；硬盤320G；雙網卡； 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臺控制站的監(jiān)控軟件為FIX 6.15運行版，1臺工程師站的監(jiān)控軟件為FIX 6.15開發(fā)版。

2.3 PLC控制系統(tǒng)控制功能簡介

首先，在運用PLC控制系統(tǒng)之前，要實現對數據系統(tǒng)的初始化處理，一般情況下，要在控制系統(tǒng)投入運行或精密點檢后運行時或者當系統(tǒng)發(fā)生重大故障后，重新啟動時進行初始化處理，進行初始化處理的工作步驟包括有：第一，讀入過程設備狀態(tài)信息、條件信息；第二，顯示工藝流程圖及設備目前狀態(tài)；第三，所有定時器、計時器清零；第四，設備操作方式自動設置成“手動”方式；第五，由操作員進行“手動”操作處理，使各設備處于操作員指定的方式、狀態(tài)；第六，操作員確認各設備的當前狀態(tài)是否正常，運行條件是否具備，由操作員將操作方式設在正常運行的模式；第七，操作員確認一切正常后，程序運行先從“手動”方式開始，設備正常運行后再切換到“自動”方式。

其次，進行操作場所的選擇。一些需要在PLC上控制的設備在機旁操作箱上設有“遠控/近控”權限選擇開關，將操作地點分為：“近控”操作：將選擇開關設置為“近控”位置時，利用機旁操作箱上的操作指示燈及操作按鈕在現場完成設備的啟動（開啟）、停止（關閉）操作?！斑h控”操作：將選擇開關設置為“遠控”位置時，利用設置在中控室的PLC控制站進行遠方操作。

最后，如果在PLC控制系統(tǒng)控制的過程中，一臺控制站發(fā)生故障時，另一臺控制站發(fā)出報警信號，打印故障報告，操作員到正常的工作站進行操作，直到系統(tǒng)恢復。當PLC故障（包括通訊故障、CPU故障、冗余板卡故障）時，自動無擾切換到冗余設備（通訊鏈路、冗余CPU、冗余板卡），操作站發(fā)出報警信號，并打印故障報告。非冗余板卡故障時，發(fā)出報警信號，由專業(yè)人員確認并排除故障。

3.PLC控制系統(tǒng)用于冶金自動化控制的設計途徑

3.1 優(yōu)化設計

在PLC控制系統(tǒng)用于冶金自動化控制的過程之中，可以充分的結合人工智能系統(tǒng)的先進理論技術以及相應的工作實踐經驗。在傳統(tǒng)的冶金自動化控制過程之中，主要采用的設計手段就是通過結合實際的工作經驗來進行控制系統(tǒng)的設計，這種設計方法缺乏先進的系統(tǒng)理論的支持，在實際的運行過程中，往往會出現一些難以解決的故障問題。通過對PLC控制系統(tǒng)的應用，可以有效的優(yōu)化對于冶金自動化控制系統(tǒng)的設計，并通過對先進的計算機科學技術的應用，有效的縮減產品從設計到成型的時間，有效的提升了冶金自動化控制的控制效率。

3.2 故障診斷設計

一般情況下，冶金設備所出現的故障問題具備著非線性的特點，這就給冶金自動化控制系統(tǒng)解決冶金設備的故障問題帶來了很多的困難。在這樣的背景下，通過在冶金自動化控制系統(tǒng)之中引進PLC控制系統(tǒng)，可以有效的提升冶金自動化控制系統(tǒng)的檢索效率。并通過對PLC控制系統(tǒng)之中的專家系統(tǒng)、模糊邏輯算法、神經網絡結構的應用，更加有效的確定冶金設備之中出現故障的區(qū)域，可以有效的提升冶金設備的故障診斷有效率。

3.3 智能控制設計

在冶金自動化控制過程引進PLC控制系統(tǒng)已經成為了科學領域的未來發(fā)展趨勢，一般情況下，冶金自動化控制過程引進PLC控制系統(tǒng)主要集中在對于PLC控制系統(tǒng)之中的模糊算法、專家系統(tǒng)、神經網絡結構的引進之上。PLC控制系統(tǒng)對于冶金自動化系統(tǒng)的主要應用層面也主要集中在以下幾個層面：第一，進行對冶金設備之中的數據參數的分析；第二，對于冶金設備的運行狀態(tài)的實時監(jiān)督管理；第三，對于控制系統(tǒng)的有效管理；第四，對于冶金系統(tǒng)之中出現的故障進行及時的記錄分析。

4.結論

綜上所述，通過PLC控制系統(tǒng)在冶金自動化系統(tǒng)之中的應用，可以有效的優(yōu)化冶金自動化系統(tǒng)的設計結構，提升冶金自動化系統(tǒng)的故障檢測效率，是冶金自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的主流趨勢。