探究 PLC 系统在轧钢生产线自动控制中的应用

探究 PLC 系统在轧钢生产线自动控制中的应用
摘要：随着经济社会的发展和钢铁工艺的进步，轧钢工业生产过程中开始逐渐
应用PLC系统，以达到监控生产流程、排查生产故障、收发生产数据的目的。

鉴
于此，本文先是阐述了什么是PLC系统，又分析了PLC系统在轧钢生产线自动化
控制中的应用原理与流程，最后详细研究了轧钢生产线自动化控制中PLC系统的
具体应用及应用效果，希望能对相关人员的研究与工作提供一定的借鉴与参考。

关键词：PLC系统；轧钢生产线；自动控制
1、PLC系统的概述
一般而言，PLC系统是指可以编写程序的逻辑控制处理器，作为工业控制的
核心，也是工业生产过程当中必不可少的一种数字化、自动化控制的电子设备，PLC系统通常使用一类可以编写程序的储存器，主要用来将数据信息存放到内部
程序中去。

除此之外，PLC系统还能计算、控制顺序、发送指令等操作。

现如今，PLC系统的发展不仅仅能用于逻辑控制，还能对动态过程进行控制，功能不断完
善强大。

PLC系统主要有三个特征，第一个特征就是具有预设各种类型的产品的
参数以及数量的功能，而且可以实时在线监控生产过程。

第二个特征就是PLC系
统的操作便捷灵活，可以随时暂停，随时转换手动模式与自动模式，还有清零、
时间调整、计数等操作。

第三个特征就是自动完成原料输送、螺丝固定等工作。

2、PLC系统在轧钢生产线自动控制中的应用原理及流程
2.1 PLC系统的应用原理
轧钢生产线自动控制中PLC系统的应用原理主要分为两方面：第一，PLC系
统的结构框架。

轧钢生产线侧重于编写地址控制程序，且PLC系统的结构框架以
开放性集散控制为核心，以分散式控制管道、CPU、操作台为重点。

从系统配置
来看，PLC系统主要包括系统应用程序与系统APP的配置：系统应用程序主要包
括计算机语言编写设备、数据信息读取设备、应用程序编写设备，系统软件的配
置主要包括中央服务处理器（CPU）与计算处理设备，具体而言主要分为系统微
型处理器、配置处理设备、计算机语言输出设备。

系统APP则主要为读写存储器、计算机语言编制器与网络程序编制器。

第二，PLC系统的系统原理。

PLC系统主
要有生产线路与非生产线路这两条线路，顾名思义，生产线路就是指PLC系统能
进行自动控制与自动操作，主要包括内置服务处理、通信通讯操控、输入端口、
内置程序处理与输出端口。

非生产线路即为系统停止工作时仅执行内置服务处理
与通信通讯操控阶段。

2.2PLC系统的应用流程
我国轧钢生产有三道非常重要的工序：第一道工序，酸洗氧化铁。

轧钢生产
过程所使用的主要材料是热轧钢带，将其放进酸洗流水中，热轧钢带表面会生成
氧化铁皮，这是由于原料在生产过程的冷却及轧制所造成的，鉴于此，需要使用
酸洗的方法在原料冷却前洗掉氧化铁膜，然后就可以对热轧带钢进行下一步的加工，这样就能够达到使用的钢铁坚硬、厚度的标准。

第二道工序，退火工艺生产
流程。

这对于轧钢的生产是非常重要的一项环节。

这项工艺能够重组轧带钢的晶
体结构，达到增强轧钢硬度与韧性的目的。

第三道工序，平整处理所有的流水线。

目的是为了平整轧带钢的表面，减少不平整情况。

在整个生产过程当中冷轧生产
的技术性以及安全性都要比其他流水线工艺要求高，除了上述几种重要的操作流
程之外，监测监控流程同样重要，作业人员需要对设备进行调试、清洗、润滑等
工作，还有进行系统检测、设置参数、手动驱载及修复故障等复杂的流程，这样
对轧钢的安全生产起到保障作用，操作人员开展工作的时候很容易受到辐射、机
器伤害等，PLC系统的应用极大程度上降低了工作时的危害，使得工作人员的安
全程度提高，并且也保护了生产设备的同时提高了生产效率。

除此之外，轧钢生
产中设备与车辆的对接也是个复杂的过程，PLC系统能代替人工操作，升降机的
使用节省了人力物力。

3、轧钢生产线自动控制中PLC系统的应用
3.1 PLC 系统在轧钢生产线自动控制中的具体应用
PLC系统负责轧钢生产线的全部过程中的油润滑系统、干油润滑系统以及液
体压力系统的运行管理，在轧钢生产过程当中，需要对电气设备进行检测与监控，主要操作的内容有包臂的升降、回转台的旋转、结晶设备的振动、拉矫辊的拉下、回收脱坯的操作及存放等多项复杂工艺步骤，另外，在进行铸坯定尺切割操作技
术的时候，应当注意三个方面的控制，有轧道运输、翻钢的设备以及冷床技术。

生产线中的所有变频仪器都配有网络信息连接处，主要是利用驱动自动化控制变
频设备，通过连接信息通信配置设备，能够和很多类型的远程网络相连接，从而
形成了远程模块的传输模式。

除此之外，PLC系统还为整个轧钢生产线构建了一
个功能丰富多样的自动化模式，重新将硬件软件重组构建，使其具有强大的信息
传送功能，主要应用了西门子PLC仪器，将十二台变速设备与远程西门子操作系
统相连，保证任何的系统都有固定的兼容模式，设定从属系统的属性，利用
SFC14 及SFC15装置的模块功能便捷对程序信息的获取及使用，这样就促进了信
息数据的流通和自动化控制的实现。

3.2 PLC 系统在轧钢生产线自动控制中的应用效果
根据PLC系统的应用原理发现，主要是充分利用了PLC自动化改变供电频率
设备中的一项网络通信功能，使得轧钢生产系统中的组态协议，进而接受输送轧
钢生产线自动控制的数据信息。

因此，在轧钢自动化生产过程当中，PLC系统是
作为带有数据协议的结构模式，轧钢生产线应用了这个数据协议的结构模式，就
能够管理控制远程信息，通过系统程序给出的信息进行分析、读写以及输出等命令，就可以实现监测轧钢自动化生产设备，再结合后台操作，操作人员就能够明
确地掌握流水线作业的实际情况，并且为监控人员展示及时、有效、动态的数据
信息，这样一旦设备在生产轧钢时出现任何的突发问题，PLC系统就会及时输送
故障信息发出指令，便于相关人员及时进行处理与维修，进而有效减少或完全故
障的发生，提升轧钢生产的有序性与科学性。

鉴于此，PLC自动化控制系统不仅
具有轧钢生产线过程的控制功能，还具有分析数据模量的功能，实现了轧钢生产
流水线全过程的监控、故障处理、数据提供与一体的自动化生产，并且生产系统
中出现任何的异常情况，PLC系统都会及时的进行处理，使轧钢生产的维护成本
降低以及生产安全得到最大限度的保障，促进了轧钢生产系统管理向更安全、更
有效的方向发展。

4、结语
总而言之，轧钢生产是一项较为复杂、系统的技术工作，在实际的生产过程
中经常会受到钢铁浇筑、开卷流程各项不良因素的影响，使得铸造的钢铁质量较差。

再加上，操作人员的素质较低、生产设备较为老旧、生产规章制度不健全等
都对我国轧钢生产工业的自动化与现代化发展起到了一定的阻碍作用。

随着经济
社会的发展和相关技术的进步，越来越多的先进技术被引入到轧钢生产线控制中，其中以PLC系统最为显著。

PLC系统在轧钢生产线自动控制中的有效运用不仅能
实现PLC一体化控制，节省大量的人力、物力，还能大幅提升轧钢生产的效率，
有效减少或避免生产过程中的故障，确保轧钢生产的有序进行。

参考文献：
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