基于自動化控制技術(shù)的熱軋監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、    基于自動化控制技術(shù)的熱軋監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)    屈爾慶摘要：監(jiān)控系統(tǒng)是熱軋生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到冶金企業(yè)的安全生產(chǎn)。本文以井下熱軋生產(chǎn)系統(tǒng)為研究對象，分析了熱軋生產(chǎn)脫離自動化控制技術(shù)的危害，提出了基于計(jì)算機(jī)、自動化控制的監(jiān)測系統(tǒng)。重點(diǎn)闡述了該系統(tǒng)中的傳感器原理、可編譯控制器控制方案和計(jì)算機(jī)軟件控制流程。該設(shè)計(jì)為冶金生產(chǎn)的安全工作提供了可靠保障。關(guān)鍵詞：自動化控制 井下運(yùn)輸 帶式輸送機(jī)：tp391.9 ：a ：1007-9416（2014）12-0021-02冶金熱軋生產(chǎn)自動化控制設(shè)備是生產(chǎn)的關(guān)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)自動控制、運(yùn)行效率等特點(diǎn)。但冶金生產(chǎn)常常伴隨生

2、產(chǎn)故障現(xiàn)象，導(dǎo)致了生產(chǎn)不能順利進(jìn)行，給冶金帶了極大的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱含，因此，對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控是保證冶金生產(chǎn)的重要工作。1 冶金生產(chǎn)監(jiān)測方案本文根據(jù)國內(nèi)眾多熱軋生產(chǎn)檢測方法，選擇計(jì)算機(jī)軟件控制+可編譯控制器+紅外光電傳感器對冶金生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)測。2 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示，監(jiān)測系統(tǒng)硬件部分由人機(jī)界面、報(bào)警裝置、可編譯控制器單元、光耦隔離電路、信號采集電路、紅外光電傳感器陣列。在迎合冶金自動化、自動化控制設(shè)計(jì)思想基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化監(jiān)測單元，將傳感器的智能化優(yōu)勢發(fā)揮到極限。2.1 傳感器原理如圖2所示：熱軋生產(chǎn)用光電傳感器屬主動式光電探測系統(tǒng)電子傳感器，具有脈沖調(diào)制功能。該傳感器使用紅外光，可

3、無損傷、非接觸檢測和控制各種煙霧、柔軟體、黑體、透明體、液體以及固體。本系統(tǒng)將光電傳感器分為受光器和投光氣。2.2 數(shù)據(jù)采集電路本文設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集電路來監(jiān)測傳感器光敏件輸出電信號變化（如圖3所示）。該電路包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、采樣/保持電路、信號調(diào)理電路和其他電路。其中模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路包含u/f轉(zhuǎn)換器、a/d轉(zhuǎn)換器等，信號調(diào)理電路包含抗混疊濾波器等，其他電路包括控制邏輯、總線接口電路和定時器和計(jì)時器。輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一個基本輸入信號包括控制邏輯電路cl、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路a/d、采樣/保持電路s/h和信號調(diào)理電路sc。2.3 邏輯控制單元邏輯控制單元即plc單元，采用五個數(shù)字量輸出點(diǎn)和八個數(shù)字量輸入

4、定的trq-ww150型plc可編譯控制器。具有可靠性高、性能穩(wěn)定、算法靈活、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，尤其適用于冶金生產(chǎn)的惡劣環(huán)境，而且和地面中心自動化控制網(wǎng)絡(luò)連接很好，集成便利、安裝靈活、結(jié)構(gòu)小巧，尤其適合設(shè)備布置緊湊等區(qū)域。2.4 監(jiān)測系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)基于自動化控制的監(jiān)測系統(tǒng)軟件單元由報(bào)警輸出程序、故障顯示子程序、自診斷程序、邏輯判斷主程序以及初始化程序組成，如圖4所示結(jié)構(gòu)圖。3 輸送帶監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測試按照受光器和投光器的不同距離，在光照度為10000lx條件下對該系統(tǒng)進(jìn)行測試。如圖5所示，為隨著時間變化，傳感器光電流輸出變化曲線，其中報(bào)警點(diǎn)為設(shè)定的三個標(biāo)志點(diǎn)。由此看出，隨著使用時間的增加，傳感器光敏元件產(chǎn)生的光電信號逐漸增加，同時信號隨時間延長逐漸減弱。在相同環(huán)境下，傳感器正常工作時間隨著接收器和發(fā)射器之間距離的縮短而延長。通過實(shí)驗(yàn)可知，對于冶金復(fù)雜的電路和監(jiān)控環(huán)境來說，該系統(tǒng)具有兩種輸入電壓等級?；谟?jì)算機(jī)和自動化控制的監(jiān)測系統(tǒng)傳感器具有抗噪聲干擾能力強(qiáng)，光電流水平穩(wěn)定等優(yōu)勢。該系統(tǒng)在井下夠濃度煤塵環(huán)境中具有穿透能力強(qiáng)、硬檢出距離大、連續(xù)工作時間長的特點(diǎn)。4 結(jié)語結(jié)合了計(jì)算機(jī)和自動化控制的熱軋生產(chǎn)故障檢測系統(tǒng)是一種全新的冶金自動化技術(shù)。這個系統(tǒng)及裝置可靠性高、誤動作次數(shù)少、抗干擾能力強(qiáng)。參考文獻(xiàn)1秦邦振，秦杰，葛春喜.基于pac的冶金主扇風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)j.冶金自動