PLC在工厂生产控制系统中的运用与维护

钟卫成

摘要：如今在磁芯工厂生产过程中，若想从根本增加生产效率，强化工程度与生产系统的控制水平，应当在生产控制系统设计之中融入PLC技术，发挥技术优势确保系统运行效率与质量。基于此，本文以磁芯工厂烧结生产为核心，直接提出PLC技术在其中的运用设计，继而指明PLC在工厂生产控制系统中的维护途径，以供参考。

关键词：PLC技术;工厂生产控制系统;运用与维护

引言：PLC系统因其自身具有系统操作简便、适用性和控制能力强、可靠性强等诸多优点，广泛应用在工厂生产过程管理应用过程中，还被广泛应用在其他各个管理行业当中。因此，对实际应用中的PLC过程管理控制系统管理软件系统，在推进整体工厂实际生产应用管理过程当中的系统性能优化和日常管理维护等各个方面，展开深入研究具备一定有利价值。

一、PLC在工厂生产控制系统中的运用设计

1.系统概况

我司马鞍山分公司刚建成一条锰锌铁氧体粉料全自动生产线，采用一套完整的西门子系列自动过程控制管理系统，现场工业移动控制系统编程软件组态系统软件主要采用了一套完整的STEP7，上位机移动监控系统软件主要采用了一套完整的WINCC。烧结设备生产过程控制系统主要采用目前国内工作稳定的成套西门子s7-400系列PLC及其配套的stet - 200系列远程主机操作站等一系列输入、輸出、模块和无线通信控制元件，采用全系列西门子wincc工业级可作为移动监控系统软件HMI移动监控系统软件。主机使用控制器作CPU417-H，辅助以太网CP443配置专用工业以太网卡。Cps407可作为移动电源模块。远程操作员服务站、PLC服务站、工程师服务站和网络服务器远程站之间可以进行无线通信，通过物理连接形成工业以太网。通信网络介质主要采用工业光纤和以太网网络无线交换机等通信设备。

2.软硬件设计

目前，基于新型PLC的这种烧结配料生产管理系统，在设备运行的整个过程中主要可以分为两大组成系统，分别称为是：配料烧结生产系统、配料生产系统。在研究构建这种烧结、配料生产系统时，技术人员均通过借助德国西门子e-s7-400系列新型PLC烧结设备快速进行配料烧结生产作业，并一致认为通过利用这种新型分布式i/0布局系统设计模式从而可以快速进行系统的合理结构布置，从而由此可以有效确保整个管理系统在烧结设备生产运行的整个管理过程中始终能够长期具有较强的分布式可靠和系统扩展性。此外，为了设备能够快速实现烧结生产管理系统内部信息数据处理以及控制信息系统的极大幅度提升，技术人员主要通过研究借助新型PLCpu414-2d从而可以快速构建整个系统的内部数据中枢管理系统。不仅如此，配料、烧结产品生产管理系统同时地还能够与各种以太电和网络等软硬件集成设备之间进行快速无缝连接，从而由此可以促进了对我国电子工业以太网的快速集成构建。而烧结配料生产技术人员则因为通过借助了这种可编程以太网络软件从而可以快速进行系统内部网络组态，实现了烧结生产管理系统控制资源管理系统简单化，信息系统资源整合共享管理自动化以及系统性能的极大幅度提升。

3.网络设计

传输网介质材料的选择跳线连接的基本原则主要是如长距离环网采用多层薄膜光纤环网，单光纤跳线连接环网之间的切换多膜光纤连接跳线，封闭环网连接网卡是基于PC机连接或cp机无线网卡使用的光屏蔽crrj45单绞光缆。在两台网络服务器中分别安装Microsoft Windows操作系统，为系统中的操作员监控站和工程师监控站提供当前网络业务数据和网络历史数据的实时存储。当前基于C/S网络架构的网络数据配置系统，可以有效缓解由于系统操作员监测站频繁在线访问远程控制器而导致的当前网络历史数据的不断积累，并方便以后接入网络的各个远程监测站的数据扩展。

4.系统设计

整个烧结生产控制系统控制过程为全自动模式，这种模式下，程序设计人员可实时自动检测各仪表的工业机器人或正常工作的各种民用电气设备的运行状态，并对工作后的相关程序进行测量。并完成了一系列人机自动联锁过程控制和管理动作。例如：点火温度控制时，以最优燃烧比的气体和空气实现点火控制。通过自动设定煤气温度的数值目标，利用内部的自然闭环控制c/西门子PLC控制软件块可以对煤气温度进行闭环控制，通过自动改变燃烧时燃气的燃烧量和气门内空气流量的开度调节气门的闭环控制自动开度来改变燃烧时燃气的切断量和气门内空气的自动供气量，从而实现气体温度的动态平衡控制。燃气一般是易燃易爆气体，相应的压力自动控制通过切断气体燃烧气体的运动相应的压力气体的截止阀，当燃气与天然气在高压或温度太低，截止阀的气体自动快速切断阀关闭，停止供气，避免发生重大安全事故。

二、PLC在工厂生产控制系统中的维护途径

1.积极落实生产监管

PLC通过通信网络接口与显示终端和电子打印机等外围设备相连，显示外围设备作为人机界面，可以是一种先进的嵌入式微处理器和芯片的新型智能显示设备，它与PLC外设连接并组合可完全代替传统电气控制上的许多自动控制端子上的按钮、选择开关、字母无光手指灯、生产过程监控模拟屏和电气控制柜中大量替换中间驱动继电器和控制终端驱动排，所有通信操作可充分在各个通信接口上显示通信操作键和管理控制元件的实时自动。PLC不仅能使操作过程更加方便、快捷的对各种生产过程数据进行处理，而且工艺图标显示在各种生产过程数据的实时采集和自动处理信息中，同时还可以根据工艺要求图标实时显示各种生产工艺参数，以二进制，十进制，十六进制，其中有四位数字字符等多种计算器可实时提供。

例如：电机排气阀门的闭关位置开与关，电机的排气开关位置启动与停止电机开关停止，位置变动显示排气开关的正常工作运行状态等。pid各种生产工艺回路材料颜色浓度控制用户可通迅快速数据、棒图等多种综合数据计算控制方法，实时控制反映磁芯工厂生产过程中的回路颜色浓度变化，操作过程管理人员通过各种生产工艺参数自动控制设定调整接口用户可实时控制进行各种生产工艺参数自动设定调整，通过使用通迅快速数据打印实时质量查询查找接口用户可实时咨询查找任一生产工艺过程时刻的所有生产过程数据源并进行实时记录，通过使用通迅数据打印保存接口用户可实时打印保存所有与其相关的生产工艺时刻生产工序过程质量数据，为今后磁芯工厂生产工艺过程质量管理、各种生产工艺时刻生产过程参数的实时采集统计分析以及管理工作带来便利。

2.注重日常预防维护

PLC在系统正常运行时需要控制的实验室的工作温度也必须要合适，在常规工作温度下的控制系数必须为：数据使用：0-55℃;数据存储：-20℃～ 70℃。在正常安装相关的PLC控制元件系统，应该尽量避免阳光直射辐照，并特别注意的风扇和散热，PLC控制元件相关系统在正常操作中，要特别注意其有效整体减振、抗冲击，抗电磁噪声和抗干扰保护措施。PLC相关控制元件系统及其他相关控制设备不应放置在无高压保护型玻璃外壳的相关控制柜内，远离带高压源的电源线及相关设备，以避免任何电磁干扰对其进行干扰。PLC控制元件系统及其环境的正常使用必须始终保持清洁，无任何腐蚀性有毒气体和任何灰尘。也避免任何灰尘和其他污垢直接积累在任何PLC控制元件。

3.做好生产配料控制

技术人员应基于PLC系统，促进自动配料控制系统的稳定運行，在这一过程中，由于原材料的状态不同，系统往往采用不同的控制方法。如果原材料的流动性很好，技术人员可以使用减速电机驱动旋转，减速器配备一个旋转编码器，利用旋转产生的脉冲信号的旋转编码器，为电子皮带提供引导信号的电子在工作状态。当原料流动性较差时，系统采用圆盘秤控制工作。在此操作过程中，系统通常控制磁盘，它的具体操作是通过PLC控制下料的流动，避开停止功能，确保系统可以在任何时候进行停料换仓，从而生产过程中的实际需求。

结束语：总而言之，在磁芯工厂生产控制系统之中应用PLC时，必须不断加强对于过程控制管理系统的不断完善优化结构创新设计，并且高度注重安全风险预防性和日常的运行维护性和安全管理，其根本性的发展战略目标不仅是进一步优化与提升工厂应用PLC工业过程运动控制系统管理软件系统的实际应用管理性能，而且必须始终保证其日常工作运行的安全、稳定。

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