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[摘要]：从近几年的发展情况上观察，可编程控制器PLC自动控制系统从它产生的时候到目前，具备了数学运算功能，例如逻辑运算、函数运算、矩阵运算等等。还有数据位操作、数据转换、数据传送等有效功能。从逻辑控制发展到数字控制的程度，应用范围扩大，实现了过程控制、运动控制的提升。经过发展后的可编程控制器PLC功能更强，可靠性高，操作简洁，适用范围广泛。在我国的各个工业领域生产过程中的各方面能力都得到大幅提高，毫无疑问，可编程控制器PLC控制系统已经成为我国乃至全世界钢铁制造业自动控制方面的主要控制系统。
[关键词]：PLC 轧钢 自动控制
中图分类号：TG333 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X(2012)29- 0247 -01
随着我国科学技术和生产力水平的大幅提升，可编程控制器PLC自动控制系统已经走进了人们的生产和生活的各个领域，例如钢铁制造业、石油化工行业、航空航天业、交通运输和汽车制造业等等。可编程控制器PLC自动控制系统是以微处理器为基础，结合了通信网络技术、计算机应用技术、自动控制技术、芯片技术、和数字技术发展出来的一种通用的工业制造业的自动控制设备。
一 、PLC在轧钢生产车间的实际应用
1、PLC的定义
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller:PLC），它采用一类可编程的存储器，自从 1969 年美国 DEC 公司研制出世界上第一台可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller:PLC）以来，采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，应用其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，经过三十多年的发展与提高，可编程逻辑控制器的功能已经有了很大程度的提高。通过逻辑控制和顺序控制控制各种领域的生产过程。
2、PLC工作原理
当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个过程，
（1）输入过程 可编程逻辑控制器以扫描的形式按照顺序逐个读入所有的输入数据和输入状态，并将其储存在I/O中的对应单元中。
（2）执行过程 可编程逻辑控制器始终按照从上到下的顺序逐个的扫描用户程序（梯形图）。
（3）输出过程 扫描用户过程结束时，可编程逻辑控制器到了输出的过程。这才是可编程逻辑控制器的实在意义上的输出。
3、PLC工作特点
（1）使用方便，采用简单梯形图、逻辑图等编程语言进行编程，可以在现场施工修改原来的程序，也可以网络在线修改程序，在改变PLC控制程序的时候而不用拆动外部的任何硬件。
（2）整体配置即固定又灵活，维修方便，采取模块式组合结构。 扩展非常容易，用开关量控制是其最大的特点。同时，也可任意进行连续过程的PID回路控制设置，并且能与上位机组合构成一个复杂的控制系统，有效实现企业生产过程中的综合自动化控制系统。
（3）抗干扰能力强，PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用 严格的生产工艺制造，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
（4）它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。体积小，运算速速超快，日常维护容易，应用于多种特殊行业。
（5）PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。外部机器通讯简单，能与控制计算机之间进行双向的数据传送和通讯。
（6）和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降 低。品种丰富，自由选择的空间巨大。
（7）配套齐全，PLC 通信能力的增强及人机界面技术 的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。系统的设计，工作量小，维护方便，价格经济实惠。
3、PLC的发展过程
在世界各国的工业生产过程中，遵循逻辑关系和顺序关系的原则来进行自锁和互锁保护动作的连续控制动作，以及大规模的离散量的数据收集和大规模的开关量顺序控制操作动作。从传统意义上来讲，这些功能都是通过气动或电气控制系统操作来完成的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出要尽快取代继电气控制装置系统的强烈要求， 第二年， 美国数字公司有关专家终于研制开发出来了基于大型集成电路和先进电子技术的控制装置，并且首次进行程序化的操作且应用于电气控制设备，这就是所谓的理论上的第一代可编程序控制器的原型，称为 Programmable Controller（PC）。
因为个人计算机（简称 PC）发展起来，过了一段时间，为了方便大家称呼和容易区别可编程控制器和个人计算机，也为了把可编程控制器的各种各样最突出的功能特点反映给当时的人们，就把可编程序控制器的名字确定名为 Programmable Logic Controller（PLC）。现在，很大的一部分的工作人员仍然常常将 PLC 简称为 PC。上个世纪70年代中末期的时候，可编程逻辑控制器才实际上进入实用化发展阶段，当时计算机技术已经非常全面的引入到可编程控制器的控制系统的应用中，使得可编程控制器的每个功能都发生了质的飞跃和提升。更快的速度、更小的体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。发展至今，我们可以预料：在生产工业控制领域中，可编程控制器PLC 控制技术的应用必将成为世界潮流。
二、PLC 在轧钢生产中的应用
1、PLC 应用软件
（1）系统软件： ABB Master Piece200 中央处理器是一个高性能 32 位微处理器。本身系统软件储存在 EPROM 模塊中，系统包括一个实时操作系统和一个 ABB Master Piece 语言执行器。 （2）应用软件 ：应用软件存储RWM中，应用 ABB Master Piece 语言编制，有效实现了结构化程序进行。 生产工业控制程序往往功能繁多该语言根据工业控制要求，将编程单位化成成一个个图形功能块，叫为 PC元素。进而完成整个的程序结构是阶梯型状，实现结构化设计。
2、PLC 主要控制功能
最初，PLC 主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的发展，它的应用领域不断扩大。如今，PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量及数字量的控制，还对控制系统进行监控。PLC 已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。就目前我国的发展形势上看，PLC 在国内外早已非常广泛应用到钢铁轧钢生产领域的各个自动控制行业，在轧钢生产的过程中使用情况更为突出。
3、PLC 对工作环境的要求
（1）工作环境温度：PLC要求环境温度在0-55度，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间足够大。
（2）湿度：为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。
（3）震动：应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10-55Hz的频繁或连续振动。
（4）空气：避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
（5）电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般 PLC 都有直流 24V 输出提 供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。
（6）控制系统中干扰：现场电磁干扰是 PLC 控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一。 PLC系统中干扰的主要来源途径：强电 干扰、柜内干扰、来自信号线引入的干扰、来自接地系统混乱时的干扰、来自PLC系统内部的干扰、变频器干扰。
4、PLC I/O 端的接线 ⑴ PLC 的输入与输出分开走线，开关量与模拟量也要分开设置。
⑵ 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组合中，可采用不同类型的电压等级的输出电压。
正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是 PLC 可靠工作的重要前提条件，可以大大避免发生的电压冲击事故。
5、PLC 对变频器干扰的防范措施
⑴ 加装隔离变压器，主要是防范来自电源的传导干扰，可将大部分的传导干扰隔离在隔离变压器之前。
⑵ 安装滤波器，滤波器具有很强的抗干扰能力，同时还能防止将设备本身的干扰传输给电源，有些滤波器还兼有吸收尖峰电压的功能。
⑶ 使用输出电抗器，在变频器和电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出能量传输过程中线路产生电磁辐射，严重影响其它设备正常工作。
参考文献：
[1]、严盈富.PLC入门.人民邮电出版社.2005
[2]、杨公源.黄琦兰.可编程控制器应用与实践.清华大学出版社.2007
[3]、孙振强.可编程控制器原理及应用教程.人民邮电出版社.2005
[4]、王芹 .可编程控制器技术及应用[M].天津大学出版社 .2008.15
[5]、梁国伟 .测量技术及仪表 .机械工业出版社 .2002.
[6]、黄琦兰.可編程控制器应用与实践 .清华大学出版社.2007
[关键词]：PLC 轧钢 自动控制
中图分类号：TG333 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X(2012)29- 0247 -01
随着我国科学技术和生产力水平的大幅提升，可编程控制器PLC自动控制系统已经走进了人们的生产和生活的各个领域，例如钢铁制造业、石油化工行业、航空航天业、交通运输和汽车制造业等等。可编程控制器PLC自动控制系统是以微处理器为基础，结合了通信网络技术、计算机应用技术、自动控制技术、芯片技术、和数字技术发展出来的一种通用的工业制造业的自动控制设备。
一 、PLC在轧钢生产车间的实际应用
1、PLC的定义
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller:PLC），它采用一类可编程的存储器，自从 1969 年美国 DEC 公司研制出世界上第一台可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller:PLC）以来，采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，应用其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，经过三十多年的发展与提高，可编程逻辑控制器的功能已经有了很大程度的提高。通过逻辑控制和顺序控制控制各种领域的生产过程。
2、PLC工作原理
当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个过程，
（1）输入过程 可编程逻辑控制器以扫描的形式按照顺序逐个读入所有的输入数据和输入状态，并将其储存在I/O中的对应单元中。
（2）执行过程 可编程逻辑控制器始终按照从上到下的顺序逐个的扫描用户程序（梯形图）。
（3）输出过程 扫描用户过程结束时，可编程逻辑控制器到了输出的过程。这才是可编程逻辑控制器的实在意义上的输出。
3、PLC工作特点
（1）使用方便，采用简单梯形图、逻辑图等编程语言进行编程，可以在现场施工修改原来的程序，也可以网络在线修改程序，在改变PLC控制程序的时候而不用拆动外部的任何硬件。
（2）整体配置即固定又灵活，维修方便，采取模块式组合结构。 扩展非常容易，用开关量控制是其最大的特点。同时，也可任意进行连续过程的PID回路控制设置，并且能与上位机组合构成一个复杂的控制系统，有效实现企业生产过程中的综合自动化控制系统。
（3）抗干扰能力强，PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用 严格的生产工艺制造，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
（4）它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。体积小，运算速速超快，日常维护容易，应用于多种特殊行业。
（5）PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。外部机器通讯简单，能与控制计算机之间进行双向的数据传送和通讯。
（6）和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降 低。品种丰富，自由选择的空间巨大。
（7）配套齐全，PLC 通信能力的增强及人机界面技术 的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。系统的设计，工作量小，维护方便，价格经济实惠。
3、PLC的发展过程
在世界各国的工业生产过程中，遵循逻辑关系和顺序关系的原则来进行自锁和互锁保护动作的连续控制动作，以及大规模的离散量的数据收集和大规模的开关量顺序控制操作动作。从传统意义上来讲，这些功能都是通过气动或电气控制系统操作来完成的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出要尽快取代继电气控制装置系统的强烈要求， 第二年， 美国数字公司有关专家终于研制开发出来了基于大型集成电路和先进电子技术的控制装置，并且首次进行程序化的操作且应用于电气控制设备，这就是所谓的理论上的第一代可编程序控制器的原型，称为 Programmable Controller（PC）。
因为个人计算机（简称 PC）发展起来，过了一段时间，为了方便大家称呼和容易区别可编程控制器和个人计算机，也为了把可编程控制器的各种各样最突出的功能特点反映给当时的人们，就把可编程序控制器的名字确定名为 Programmable Logic Controller（PLC）。现在，很大的一部分的工作人员仍然常常将 PLC 简称为 PC。上个世纪70年代中末期的时候，可编程逻辑控制器才实际上进入实用化发展阶段，当时计算机技术已经非常全面的引入到可编程控制器的控制系统的应用中，使得可编程控制器的每个功能都发生了质的飞跃和提升。更快的速度、更小的体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。发展至今，我们可以预料：在生产工业控制领域中，可编程控制器PLC 控制技术的应用必将成为世界潮流。
二、PLC 在轧钢生产中的应用
1、PLC 应用软件
（1）系统软件： ABB Master Piece200 中央处理器是一个高性能 32 位微处理器。本身系统软件储存在 EPROM 模塊中，系统包括一个实时操作系统和一个 ABB Master Piece 语言执行器。 （2）应用软件 ：应用软件存储RWM中，应用 ABB Master Piece 语言编制，有效实现了结构化程序进行。 生产工业控制程序往往功能繁多该语言根据工业控制要求，将编程单位化成成一个个图形功能块，叫为 PC元素。进而完成整个的程序结构是阶梯型状，实现结构化设计。
2、PLC 主要控制功能
最初，PLC 主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的发展，它的应用领域不断扩大。如今，PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量及数字量的控制，还对控制系统进行监控。PLC 已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。就目前我国的发展形势上看，PLC 在国内外早已非常广泛应用到钢铁轧钢生产领域的各个自动控制行业，在轧钢生产的过程中使用情况更为突出。
3、PLC 对工作环境的要求
（1）工作环境温度：PLC要求环境温度在0-55度，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间足够大。
（2）湿度：为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。
（3）震动：应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10-55Hz的频繁或连续振动。
（4）空气：避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
（5）电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般 PLC 都有直流 24V 输出提 供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。
（6）控制系统中干扰：现场电磁干扰是 PLC 控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一。 PLC系统中干扰的主要来源途径：强电 干扰、柜内干扰、来自信号线引入的干扰、来自接地系统混乱时的干扰、来自PLC系统内部的干扰、变频器干扰。
4、PLC I/O 端的接线 ⑴ PLC 的输入与输出分开走线，开关量与模拟量也要分开设置。
⑵ 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组合中，可采用不同类型的电压等级的输出电压。
正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是 PLC 可靠工作的重要前提条件，可以大大避免发生的电压冲击事故。
5、PLC 对变频器干扰的防范措施
⑴ 加装隔离变压器，主要是防范来自电源的传导干扰，可将大部分的传导干扰隔离在隔离变压器之前。
⑵ 安装滤波器，滤波器具有很强的抗干扰能力，同时还能防止将设备本身的干扰传输给电源，有些滤波器还兼有吸收尖峰电压的功能。
⑶ 使用输出电抗器，在变频器和电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出能量传输过程中线路产生电磁辐射，严重影响其它设备正常工作。
参考文献：
[1]、严盈富.PLC入门.人民邮电出版社.2005
[2]、杨公源.黄琦兰.可编程控制器应用与实践.清华大学出版社.2007
[3]、孙振强.可编程控制器原理及应用教程.人民邮电出版社.2005
[4]、王芹 .可编程控制器技术及应用[M].天津大学出版社 .2008.15
[5]、梁国伟 .测量技术及仪表 .机械工业出版社 .2002.
[6]、黄琦兰.可編程控制器应用与实践 .清华大学出版社.2007