張嘎

摘要：本文論述了自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，分析了PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，以促進相關(guān)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC型DCS控制系統(tǒng)；自動化生產(chǎn)線；電子控制系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）06-0004-02

DCS控制系統(tǒng)又稱集散控制系統(tǒng)，PLC即是可編程控制器，兩者相互融合形成新的PLC型DCS控制系統(tǒng)。這個新系統(tǒng)包含了計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和過程控制技術(shù)，能夠進一步控制計算機風(fēng)險，解決計算機在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的存在的一些問題。逐步完善PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠有效地提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，并提高工業(yè)的生產(chǎn)效率和工藝精準(zhǔn)度，具有較大的經(jīng)濟性。

1 自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方案

自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)主要構(gòu)成部分是軟件、硬件、工程師和操作員。而DCS控制系統(tǒng)由現(xiàn)場控制站、通訊系統(tǒng)、信號處理設(shè)備、隔離設(shè)備和電源等組成，可以提供多層次的對外數(shù)據(jù)接口管理。工業(yè)企業(yè)可通過中央控制室對原料的采辦、運輸、使用等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的詳細記錄來設(shè)定合適的參數(shù)范圍，并鼓勵相關(guān)工作人員特別是一線工人參與到完善車間設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)的工作中來。應(yīng)進一步完善系統(tǒng)的自診斷功能和預(yù)報警機制，要按照要求設(shè)置報警報告打印機、工程師站和操作員站，一旦車間機器設(shè)備出現(xiàn)故障，報警系統(tǒng)能夠立馬反應(yīng)并診斷出大概問題，操作員要及時通知工程師來確認(rèn)機器故障并進行維修。工程師還需要根據(jù)實際情況對邏輯程序進行修改，以便在各種生產(chǎn)狀態(tài)下都能實現(xiàn)系統(tǒng)的實時維護與控制功能。在自動化生產(chǎn)中主要依靠的是計算機技術(shù)和通訊技術(shù)，所以在生產(chǎn)中要確保通信網(wǎng)絡(luò)的流暢從而能夠可靠安全地傳遞數(shù)據(jù)信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的安全高效運轉(zhuǎn)。根據(jù)工業(yè)的不同生產(chǎn)領(lǐng)域的實際發(fā)展情況，可以將整個自動化生產(chǎn)電子控制系統(tǒng)劃分為兩個或兩個以上的小型控制系統(tǒng)，各個小型系統(tǒng)之間相互配合、相互影響，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的高效協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。以水泥的自動化生產(chǎn)控制系統(tǒng)為例，可根據(jù)水泥的生產(chǎn)制作流程分為包括石灰石破碎遠程站、原料粉磨站、水泥包裝控制站、窯尾控制站、燒成窯頭控制站和水泥粉磨站六個小型的控制站，各個控制站要做好自己崗位的工作才能保證控制系統(tǒng)的統(tǒng)一性和完整性，才能又快又好地生產(chǎn)出符合客戶要求的水泥[1]。

2 PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 功能說明

在自動化生產(chǎn)電子控制系統(tǒng)中，首先要做的是按照機組步狀態(tài)字設(shè)定機組的電機開啟順序，使電機實際生產(chǎn)時的啟動時間和預(yù)先在控制系統(tǒng)中設(shè)定的時間保持同步。然后要注意機組號和步狀態(tài)字之間的聯(lián)系，既要會用機組號實現(xiàn)對相關(guān)步狀態(tài)字的匹配，也要會用步狀態(tài)字來查詢對應(yīng)的機組號。內(nèi)部邏輯設(shè)置在電機控制功能完成任務(wù)后可通過向DR管腳輸入運算結(jié)果來對電機的運行狀態(tài)進行控制。實際的工業(yè)生產(chǎn)中，電機機開啟時間一般要控制在1秒以內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)啟動時間超過1秒或更長時間，在確定機器設(shè)備完好的情況下可通過延遲程序?qū)﹂_機時間進行適當(dāng)?shù)难娱L。電機的連鎖方式包括設(shè)備連鎖、啟動連鎖和運行連鎖，一般用“1”代表連鎖成功可以啟動設(shè)備，用“0”表示連鎖失敗不能啟動應(yīng)用程序。電機連鎖在運行過程中要按照規(guī)定的工藝流程和指令對電機進行啟動，這樣才能保證電機設(shè)備的正常開啟和工作。實際生產(chǎn)時一般會把所有的電機控制位看做一個有機整體，然后讓這個整體字節(jié)直接向功能模塊傳輸指令和信息，以促進整個系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。

2.2 計算機監(jiān)控組件

邏輯程序控制和電子控制系統(tǒng)之間存在著共性和區(qū)別。一方面，邏輯程序控制系統(tǒng)是電子控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，它們的應(yīng)用都在總線網(wǎng)絡(luò)和通訊協(xié)議之后，通訊中介都是以太網(wǎng)。另一方面，邏輯程序控制在電子控制系統(tǒng)中擁有較大的獨立性和自主性。以太網(wǎng)的使用為控制站提供了良好的通訊服務(wù)，能夠促進控制站和操作站之間的協(xié)調(diào)運行，提高站點之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和速度。為了更好地發(fā)揮PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的指導(dǎo)作用，一般需要建立完善的通訊系統(tǒng)、高效的邏輯程序控制系統(tǒng)和匹配的計算機監(jiān)控組件等，這樣才能加強系統(tǒng)對整個生產(chǎn)線運行速度和質(zhì)量的控制以及運行狀態(tài)的監(jiān)督管理，進一步實現(xiàn)產(chǎn)品的全自動化生產(chǎn)[2]。

2.3 軟件功能設(shè)計

一個成功的工業(yè)應(yīng)用軟件主要體現(xiàn)在它能夠?qū)崿F(xiàn)對整個自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)運行狀態(tài)和設(shè)備故障的實時監(jiān)測和預(yù)警報警，從而提高系統(tǒng)的控制功能和安全功能。工程師要加強對車間生產(chǎn)線運行參數(shù)和運行狀態(tài)的監(jiān)測，看是否符合生產(chǎn)線的正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，如果有運行異常，要注意監(jiān)測是否是設(shè)備出現(xiàn)了故障，若是則要找到設(shè)備哪里出現(xiàn)了故障、故障出現(xiàn)的類型和原因，然后將這次故障的詳細信息和相應(yīng)的解決措施進行記錄，以便在下次出現(xiàn)問題時能及時解決。在功能控制中，操作人員要根據(jù)不同的產(chǎn)品、設(shè)備等實際因素選擇合適的運行狀態(tài)，從而更好地控制系統(tǒng)運行。在安全功能建設(shè)方面，為了提高系統(tǒng)運行的效率、減少人為性的操作失誤和操作故障，可以對不同的用戶設(shè)置相應(yīng)的訪問和操作權(quán)限[3]。

2.4 通信軟件的設(shè)計

在通信軟件的設(shè)計中，一般采用RTU通信模式和Modbus協(xié)議，既能提高儲存和收集數(shù)據(jù)信息的能力，還可以及時對數(shù)據(jù)進行檢測和校正，使數(shù)據(jù)信息更加穩(wěn)定可靠。在實際情況中，控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的正常運行離不開通信軟件，所以通信軟件會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這時候就要充分考慮到其內(nèi)存容量和相應(yīng)的計算機配置是否能支持系統(tǒng)的正常運行。除此之外，還要考慮PLC端和PC端的設(shè)計，PLC端設(shè)計編程一般采用FBD語言，PC端設(shè)計編程主要采用VC++。在進行通信軟件設(shè)計時要考慮周全，確保其能夠維持系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行。

3 結(jié)語

現(xiàn)代經(jīng)濟社會中，自動化生產(chǎn)對工業(yè)行業(yè)來說是大勢所趨，它可以減少人力成本，提高工業(yè)的生產(chǎn)效率和工藝精準(zhǔn)度。PLC型DCS控制系統(tǒng)由于自身的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)，它能夠有效地提高系統(tǒng)的靈活性、安全性，為企業(yè)創(chuàng)造更多的財富。因此我們要完善PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，使其能夠更好地推動工業(yè)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，促進國家經(jīng)濟的健康發(fā)展。

參考文獻

[1]賀正澤.PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子世界，2017，（12）：163.

[2]張碩驍，張子玉，普晗.論PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（16）：115.

[3]崔海櫻.PLC型DCS控制系統(tǒng)在自動化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，（24）：142-143.

Abstract：This paper discusses the design of the electronic control system of automatic production line， and analyzes the application of PLC DCS control system in the electronic control system of automatic production line， in order to promote the innovation and development of the related industries.

Key words：PLC DCS control system； automatic production line； electronic control system