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摘要 ：基于新技术的研发与推广，自动化系统在钢铁生产 领域中的应用频率越来越高。随着我国社会经济的持续增长， 工 业生产技术已经步入到了蓬勃发展的顶峰阶段， 成就喜人。但相 比于发达国家， 中国的工业技术仍比较落后， 且科技水平还没有 达到发达国家的先进标准。在此背景下，中国有关部门专业技 术人员必须对PLC 技术在机械自动控制方面的合理运用加以研 究，特别是要关注PLC 技术在我国制造业中的合理运用，通过 研究PLC 技术的合理运用，以提高工业生产率与效益，从而促 进我国工业进程的持续进步。
关键词 ：机械自动化,控制技术,PLC
在当前新的经济发展态势下，工业制造业的发展速度也正 在逐渐地提高中，从目前钢铁工业发展的实际状况而言，若想 在现如今的情形下，找出以前自动化控制过程中发生的异常问 题，并对其进行充分合理的解决处理， 还必须要科学合理地利用 PLC 技术，以便于确保钢铁相关企业的自动化控制整体水平得 到优化与完善， 智能化管理能力得到持续增强， 这不但可以提高 机电产品自动化的总体水平，还可以在较大程度上带动我国制 造业的整体发展，促进机电设备的生产速度加快。故而，研究自 动化技术在机械控制系统生产中的实际运用情况，有着极其重 要的现实意义。
1 PLC技术简介
1.1 PLC含义
PLC 一般被称之为可编程逻辑控制器，该控制器可以实现 运算、计数等功能， 并且这些功能的落实均要依赖于自动化控制 的数字运算，内部存储器可以读取设备指令，并依照指令行事。 PLC 系统涉及开关电源、输入和输出端口、数字模拟转换器、指 令数据存储器等，通过不断的优化与完善，现在的PLC 技术已 不仅是简单的逻辑控制器，还可以完成时序控制、多机通讯、模 拟控制等多项功能。由于PLC 安全性越来越高、可扩展性也逐 渐增强， 已被逐渐运用于许多应用领域中。
1.2 PLC 的优势
简洁快捷是PLC 的重要优点，PLC 的设置对环境要求不高， 在使用前将接口端以及执行端的相应装置完成准确对接便可开 始PLC 的正常运行。有关工作者能够对控制器上的功能作出灵 活更改，使其具有更高的效率和更高的准确性。同时PLC 技术 的实际应用性非常好，可以应用在不同地方，并且编程简便，即使编程人员没有掌握专门的程序设计基础知识，也可快速上手 应用。PLC 在系统设计中通常使用的都是集成程度较高的微型 计算机系统，促使可编程逻辑控制器在实际应用中变得更加方 便灵活，尤其适用于复杂的自动化系统，包括生产管理、过程检 测、电气自动化控制系统等。除了上述优点之外，由于PLC 的抗 干扰能力很强，这一优势也使PLC 可以被广泛应用到各种产业 领域。这种方法所使用的屏蔽方法增强了抗干扰能力， 其控制电 源的供应者为电网，但是其所供应的电力能源非常容易因为机 械故障、电网短路等问题的存在而出现中断的情况，给PLC 供 电造成了干扰，从而导致了PLC 运行错误，甚至使自动控制装 置失控。当对PLC 技术展开处理期间，一方面要增加可靠性，另 一方面还要尽量降低电磁干扰的程度。
1.3 PLC 技术应用的可行性
机电自动化控制系统，一般包括了继电器和 PLC 两类控制 方式。在生产实践中，由于继电器控制系统发生故障的频率较 高，使科研人员发现了它在机电控制中的不足，利用继电器控 制系统实现自动化控制的方式已无法适应现代生产要求 ;而与 此同时，PLC 技术展现出的优越性，也克服了继电器控制系统 的不足。
2 PLC技术的应用实况
在PLC 技术的推广初期，其尚未在机械自动化控制领域得 到重视普及，PLC 是在经过数年的发展成长后，才在该领域得到 推广重用，由于其技术的本身特点和条件达到了自动化控制的 有关规定之后，才得以逐步运用于其中。当前PLC 技术受到了 相关行业以及科研人员的极大关注，并对其展开了持续性的优 化改进工作，促使这一技术在自动化控制中的使用频次愈来愈 高，其意义也就越来越突出。在PLC 工艺获得大范围普及的今 天，PLC 与工业生产的完美融合及其本身具备的发展前景越来 越受到业内的关注。
2.1 PLC在空调变频改造中的应用
中央空调控制系统，通常由制冷机、冷却水循环系统、风机 盘管控制系统等部分所构成。因为在技术方面的局限性，早期 中央空调的水控制系统大多使用了传统的方式手段。在应用期 间， 由于中央空调系统的高耗电量和各种故障的发生， 促使许多 公司开始探讨对其的改进技术。就实践状况而言，中央空调PLC 的节电问题，其本质上就是在中央空调的水系统热交换循环系统的基础上所产生的， 在中央空调的工作流程中， 冷却水也是个 相当重要的构成环节， 通常， 中央空调的水流控制方式都是通过 控制系统的一些闸门或者挡板的开闭方式来实现控制的，这样 将导致大部分的电力都从这个环节中损耗掉，而通过实现PLC 变频的改造以后， 就可以顺利达成节电的目的， 从而妥善解决了 中央空调的电能消耗过高的问题。根据相关评估可知， 借助传统 控制手段控制水系统， 则在大部分情况下， 系统实际所需的冷负 荷要远小于设计值，但是冷却水泵等则始终处于满负荷的作业 情形中， 从而造成了巨大的电能浪费问题。根据系统工作状况对 监测结果和水系统作业机理加以分析， 相关技术工作者表示， 可 以在原本的系统上加入控制单元，单元中涵盖PLC 控制器、变 频器、传感器以及温差控制器等元器件， 以此达到变频控制的目 的，同时实现有效控制水系统工作状态的目的。而且，经过实践 证明， 在原继电接触器控制电路上添加变频器控制电机， 在一般 情况下， 通过变频器可以监控电机的工作状况， 整个控制系统可 以达到节能工作水平， 可解决电能损耗严重的现象。
2.2 PLC在数控加工中的应用
数控技术在机械设计与生产中占据关键地位，技术本身所 拥有的巨大加工能力及其优越的适应性，为其大范围普及运用 提供了保障。PLC 技术在数控车床上的具体应用机理和过程与 常见的PLC 区别不大，首先需要借助PLC 顺序扫描的形式，对 所有输入端口的信息进行读取和保存 ;然后，则需要对整个运 行过程中按照一定的流程次序进行扫描，从而在读入已经保存 的信息，并进行运算以后，执行信息输出与保存功能 ;最后，当 PLC 系统在完成了一系列指令以后，将输出映像寄存区的所有 继电器的工作状态信息， 在输出刷新时转存到输出存储器中， 然 后再用相应的方法实现信息传递， 从而有效驱动外部负载。
但与此同时，PLC 技术在该方面的应用也必须克服以下几 个问题 ：第一点， 必须明确克服定位过程中速度、精度之间的冲 突 ;第二点， 要实现可变参数的实时调整功能。基于步进电机的 角度加以分析， 其速度、控制脉冲频率二者具有较为紧密的关联 性，并且呈现较为突出的正相关，故而，若脉冲频率处于较低状 态时， 其速度就会保持在较慢的水平， 而此时数控机床的定位情 况会受干扰。基于数控机床性能要求方面加以分析， 其不仅要达 到既定的准确度要求， 并且还要符合效率要求， 但是定位速度如 果比较慢， 则必然会对生产效率带来较大的影响。
2.3 PLC在电梯系统中的应用
电梯在当前社会发展中应用较多，是一种常见特种设备，其 最为关键的作用便是进行人流和货物的垂直运输，升停比较频 繁。一般的电梯控制系统，包括了升降机驱动控制系统、集选系 统、电气控制系统、异常检查系统等组成部分。在上、下运行中， 控制系统都要对各个指令加以操作，保证其遵守既定流程安排 加以工作。举例说明，对于电梯选层系统而言，要想确保操作的 顺利完成，必须要考虑到两点要素，其一是信号的正常传输，其二是合理分析处理脉冲信号。除此之外， 在这一系统中还要充分 应用防乱层技术，以便于在错误参数出现后，能够自动校正，对 计数等杂乱现象加以正确处置， 避免问题严重化。在具体应用方 面，主要是采用与之相配套的PLC 控制系统—能见电路的方案， 来实现对电梯自动化控制的目的。
2.4 PLC在立体仓库中的应用
在信息技术普遍应用于网上购物的社会背景下，跨地域物 流业务以及网络营销平台的发展将会因此获益，大大便利了现 代人的工作与日常生活， 将推动中国物流行业的成长发展。在现 代物流中，应用PLC 能够明显改善物流的搬运能力与物流效率， 是中国物流现代化发展的重要支撑。基于PLC 应用控制链的立 体仓库，能够提高物流配送效率，促使物品入库速度得以加快， 缩短了人工成本和物流成本，也有助于增加物流公司的经营效 益。立体仓库的管理与监控，在PLC 技术的帮助下，能够实现一 个闭环， 进而提升业务活动的效率， 并降低系统维护费用。
2.5 PLC在故障响应方面的应用
在钢铁冶金工业领域中，引入电气自动化控制系统之后，便 可以更为充分、更为合理地借助旁屏手动又或者是现场实际操 作等多样化的方式，来完成对电气自动化控制系统的操纵与控 制，而PLC 在闭环控制的流程中与检测转速时用到的单位等都 能够对钢铁冶金工程系统实现更加有效的管理。在这一时期中， 可以充分借助PLC 技术的应用，以便于对钢铁冶金领域的生产 工作进行高效管理，一旦电气自动化控制系统出现问题，PLC 能 够快速对问题做出合理的反应，对钢铁冶金的常规控制器进行 告警， 迅速告知专业维护部门， 使其能够运用科学技术方法迅速 找出引起其出现问题的具体因素，同时也能够有效采取合理的 措施对问题部分加以维修，确保钢铁冶金中电气自动化控制系 统能够始终处在最佳的状况中开展作业。在当前科技发展继续 向前的形势下加大在钢铁冶金工业中应用PLC 技术的力度，同 时使其能够实现多样化发展，为中国工业的自主性发展打下一 个扎实基础。
2.6 PLC在配料系统方面的应用
钢铁企业在生产阶段，配料工艺也十分值得关注，并且现如 今该环节的要求也变得愈发严格，在该环节中，涉及计算、运输 等，PCL 融合于这一系统中，可以促使生产流程变得更具有自动 化以及智能化特性， 对于节省成本、规避人为误差有着较大的意 义。借助信息技术可以促使多种类别的配料系统实现充分结合， 促使其转变为有机整体， 然后借助控制软件完成操作控制， 如此 便可以优化生产效率。冶金生产环境一般都比较艰苦，危险程 度较高，再加上配料的配比精确度往往不甚理想，而PLC 技术 的应用，可以有效缓解这一困境，改善配比精准度，并且也能够 使得工作者的安全有所保障。最后，在技术的持续推动下，后续 PLC 技术的发展前景将会越来越好，精简化便是其发展方向之 一，随着PLC 技术的不断完善、优化、升级，其处于疑难问题的能力也会得到强化。并且也要在发展中兼顾节能、信息安全等， 以便于获取更多经济、社会效益。目前，中国的钢材冶金工业早 已步入了电气自动化控制的新时代，在运用钢材冶金流程中根 据各种差异化的用途，可以采取对应的配料，对原材料进行输 送以及调配或者是加热等配套的控制措施，同时冶金企业也能 够根据配料流程加以改进。在运用钢材冶金流程中还能够运用 PLC 技能，以便于避免手动配料出现误差的情况发生，在这一流 程中还能够运用变频器调速保证对原材料输送和配比的准确性 进行合理的把控。同时运用现代化的生产科学技术以及运用计 算机网络对其进行合理的管理，运用PLC 还可以在同一时间内 对多种物料系统加以统一管理，运用科学的方式合理的提高工 业生产过程中的效率。PLC 能够应用于各种严酷的作业环境中， 同时也能够利用自身的抗干扰性能， 合理对抗外部不良环境， 从 而提高冶金的效率性能。
2.7 PLC在炼铁除尘方面的应用
从现如今的情况来看，冶金工业领域，PLC 技术的运用范 围在不断扩大，在生产系统的多道工序中都有 PLC 的参与。在 冶金行业 PLC 发挥着举足轻重的作用，例如除尘、采矿等。从 除尘技术角度而言，除尘器一般都是由几个分支配件组合而成 的，它们都是通过控制柜来进行实际操作，通过合理的调节设 备把水箱里面的水送入管道里面，通过高压来把管道里面的水 流调节成高压水柱，这样就可以对工业产品进行清洗，从而发 挥出除尘的作用。在 PLC 实际运用期间，工作者可以借此技术 搜集到实时并且精确的参数信息，动态掌握关键参数，并可以 结合具体情况加以调控，这样不仅可以充分掌控除尘的各个阶 段，并且也能够达到预期目标。PLC 技术在钢铁冶金电气自动 化控制系统中主要展现出了如下优势 ：一是制造的产品，二是 安全，三是维护。截至如今，PLC 技术在冶金领域已经获得了大 规模的应用， 其中在采矿、烧结等方面的应用最为普及。钢铁冶 金期间，会产生很多粉尘，这对相关工作者的身体带来了较大 的伤害，同时还会对附近的环境形成一定的环境污染。而当使 用 PLC 技术进行钢铁冶金生产时，自动化控制器就能够对控制 柜以及水箱甚至是空压机等机械电器实现开关自控，从而有效 地减少了灰尘的形成量，给员工的生产工作营造了一种既健康 而又适宜的工作环境。
3 综合分析PLC在钢铁厂电气自动化控制中的应用建议
若要确保PLC 可以在钢铁厂电气自动化控制中实现合理应用，则要坚守相关原则，这是确保PLC 技术得到优化、应用得到 普及的关键所在， 展开来讲， 应该对下述内容有所重视。
在现代信息技术的不断推进下，PLC 技术将会产生更强的 抗干扰性能，而网络技术和数字化的管理水平也都必定会得到 极大的提高，所具有的应用前景势必也会呈现出更为广泛的特点。相关企业需要深入研究PLC 核心技术，建立硬件电路板生 产规范以及软件技术基础，使PLC 技术可以实现更加标准化的 运用。
注重软件程序维护与更换技术，合理降低设备电路板的维 护难度， 使得PLC 技术可以实现更加规范化的应用， 也使得PLC 可以在实际使用中，在多个维度都表现出规范性的特点。此外， 还需要按照现场工作的特点，不断地提高电气工程自动化控制 工作者的技术素养和技能品质，使其可以在PLC 技术运用当中 体现出更多的作用优势。通过对这一部分内容的分析， 可以很明 确地认识到，必须了解并掌握PLC 在钢铁厂电气自动化控制中 的应用建议，如此一来，方可在坚守原则的基础上，促使电气自 动化控制水平得到优化升级。
4 PLC在机械自动化控制方面的发展趋势
目前，PLC 技术已得到了较为成熟的运用，并被逐步运用在 了工业、智能化建筑、大规模机械化制造等各个领域，而且均取 得了不错的成效。基于机械自动化控制领域应用该技术， 可有效 提高相关设备装置的安全稳定性能， 有利于节省生产成本， 大大 提高各项工作的效果以及经济效益。随着现代科技的日益发达， 未来PLC 技术也将朝着连续生产流程控制方面拓展，完成越来 越复杂的控制任务、实现工程设计的自动化与智能化目标。一是 要满足向小型化个性化发展的需求，从而使得PLC 系统的尺寸 更小、性能更快。二是向着增长速度快、容量大、技术水平完善 的目标优化。为使PLC 的工艺技术逐步适合于各个行业，近年 来研制的许多先进的系统与元器件也运用到了PLC，如智能输 入输出模块、问题快速检测模块等，如此一来，则能够大幅度增 强PLC 技术的稳定性。由于民众对信息的传输要求在不断变化， 各类程序设计语言之间的共存与优势互补已成为未来发展PLC 的重要趋势之一，伴随信息技术的快速发展，PLC 变成编程语言 的序列功能语句、命令语句等的功能都将不断丰富与进一步发 展，并向着更为高级的目标迈进。
5 总结
综上所述，在机械工业化进程下，自动控制设备的开发和使 用也备受重视，PLC在机械自动控制系统领域中的广泛应用，不 但大大提高了机械设备工作的效率和产品质量，而且提升了整 个系统的安全系数。从目前发展趋势来看，随着PLC 在自动控 制设备中的广泛应用，可形成更为平稳、更具效能的控制系统， 为企业发展创造更多的效益。同样，PLC 和人工智能技术的融 合，将为工业、制造业等领域的智能发展创造条件，并助力于行 业创新。
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