朱紹帥，王　晨，張艷麗唐山國華科技國際工程有限公司

基于PLC控制的選煤廠集控系統(tǒng)

朱紹帥，王晨，張艷麗
唐山國華科技國際工程有限公司

煤炭企業(yè)在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位。近年來，隨著該行業(yè)發(fā)展腳步的不斷加快，如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化成為了企業(yè)發(fā)展中所面臨的一項(xiàng)重大課題。想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，首要任務(wù)就是對整體系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與完善，尤其是生產(chǎn)集控系統(tǒng)。因此，本文首先對PLC進(jìn)行簡要介紹，并在此基礎(chǔ)上探討其在選煤廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，為日后選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

PLC；選煤廠；集控系統(tǒng)

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，為了滿足自身發(fā)展需求，選煤廠對于集控系統(tǒng)的邏輯控制方式進(jìn)行了優(yōu)化，將原本的繼電器控制轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC控制，從而做到了對選煤廠生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，也切實(shí)提高了系統(tǒng)控制水平，從根本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化，給企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了充足的技術(shù)保障。

1、PLC簡介

PLC（可編輯邏輯控制器）實(shí)質(zhì)上就是計(jì)算機(jī)控制的一種類型，主要以通用或?qū)Ｓ肅PU和布爾處理器為字處理器和位處理器，以此來實(shí)現(xiàn)通道和點(diǎn)的控制、運(yùn)算、存儲(chǔ)。

與其他控制器相比，PLC具有諸多優(yōu)勢：首先是可靠性高，由于PLC是專門針對工業(yè)生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的控制裝置，所以在語言編程方法具有簡單性和靈活性，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況對語言編程進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)采用了先進(jìn)、可靠的硬件設(shè)施，不僅可以大幅度降低語言編程的出錯(cuò)率，而且還提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。其次是易操作性，設(shè)備使用中，如果出現(xiàn)需要更改程序的情況，操作人員可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)的接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行快速查找，更改的內(nèi)容可通過液晶屏顯示。此外，PLC自身具有診斷功能，一旦系統(tǒng)產(chǎn)生故障，PLC自身就可以通過對硬件和軟件的診斷，判定故障發(fā)生點(diǎn)，便于維修人員及時(shí)開展維修工作。最后是靈活性，目前，PLC在編程語言方面為用戶提供了多種選擇，例如，梯形圖、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言等。多種編程方法使用戶可以根據(jù)自身需求，選擇最佳方法，提高編程便利性。

2、PLC控制在選煤廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用

2.1選煤廠生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)

結(jié)合當(dāng)前煤礦生產(chǎn)要求來看，選煤廠控制系統(tǒng)若想在生產(chǎn)活動(dòng)中充分發(fā)揮作用，對于系統(tǒng)的構(gòu)建必須包括以下幾個(gè)部分，即原煤儲(chǔ)存系統(tǒng)、裝車系統(tǒng)、主洗車間、篩分車間和壓濾車間。集中控制系統(tǒng)則應(yīng)包括PLC集中控制和上位監(jiān)控工業(yè)計(jì)算機(jī)，其中，PLC集中控制主要負(fù)責(zé)對選煤廠生產(chǎn)過程中涉及的設(shè)備和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行集中控制，并根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)。上位監(jiān)控工業(yè)計(jì)算機(jī)則主要負(fù)責(zé)各類重要工藝參數(shù)的獲取，并將其以數(shù)字、報(bào)表、動(dòng)態(tài)圖形等形式顯示出來，并在此基礎(chǔ)上作為人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)對全廠的控制操作。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，上位監(jiān)控工業(yè)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)大多都是從PLC讀取而來的，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，進(jìn)而將生產(chǎn)中各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行工況全面反映出來，一旦某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，可以通過這些數(shù)據(jù)顯示結(jié)果及時(shí)知曉，并進(jìn)行相應(yīng)的解決對策。

2.2控制網(wǎng)絡(luò)分布

上文提到，與其他控制器相比，PLC不僅具有較強(qiáng)的可靠性和靈活性，而且容易操作，給工作人員帶來了諸多便利。在當(dāng)前選煤廠生產(chǎn)活動(dòng)中，為了進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)活動(dòng)順利進(jìn)行，采取科學(xué)、合理的方法控制網(wǎng)絡(luò)分布至關(guān)重要。通常情況下，PLC控制總站大多設(shè)置在主洗車間配電室，然后分別在原煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)配電室和倉下轉(zhuǎn)載點(diǎn)配電室、產(chǎn)品倉上配電室和塊煤倉上配電室設(shè)置I/O分站，PLC總站和所有I/O分站組成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)，以此來實(shí)現(xiàn)洗選系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。與此同時(shí)，還要分別在裝車站轉(zhuǎn)載點(diǎn)配電室、壓濾車間配電室設(shè)置PLC控制分站，使其分別在裝車站和壓濾車間各組成一個(gè)現(xiàn)場控制局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)設(shè)備的集中化控制。這樣一來，主洗車間配電室PLC控制主站、壓濾車間PLC控制分站、裝車間PLC控制分站和主廠房PLC控制分站就可以通過TCP/IP以太網(wǎng)組成一個(gè)完整的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并且可以與信息管理網(wǎng)絡(luò)相互連接，成為信息管理網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息資源的有效共享。

2.3控制方式

PLC控制系統(tǒng)中涉及的功能有很多，每一種功能都有與其相對應(yīng)的控制方式?？偨Y(jié)下來，大致包括以下幾種：（1）啟動(dòng)預(yù)告功能：在設(shè)備啟用之前，系統(tǒng)預(yù)告功能會(huì)通過鈴聲或語音的方式發(fā)出信號(hào)，提醒在場工作人員注意；（2）設(shè)備禁止啟動(dòng)功能：在啟動(dòng)預(yù)告過程中，如果上位機(jī)接收到來自現(xiàn)場的禁止啟動(dòng)的信號(hào)，設(shè)備則會(huì)被禁止啟動(dòng)；（3）啟動(dòng)/暫停功能：設(shè)備啟動(dòng)是建立在所有系統(tǒng)均處于正常運(yùn)行狀態(tài)基礎(chǔ)上的，一旦有某一系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)故障，那么設(shè)備將會(huì)被暫停啟動(dòng)，待到故障排除之后，才能夠繼續(xù)啟動(dòng)設(shè)備；（4）事故處理/暫停/解除功能：運(yùn)行故障一旦發(fā)生，故障點(diǎn)便會(huì)沿著煤流方向以后的設(shè)備煤運(yùn)空后延時(shí)停車。如果故障可以在短時(shí)間內(nèi)解除，現(xiàn)場人員可解除故障。故障解除之后，系統(tǒng)會(huì)開啟預(yù)告功能，預(yù)告結(jié)束后設(shè)備啟動(dòng)，恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)；（5）急停功能：系統(tǒng)中的急停功能可以隨時(shí)對所有設(shè)備進(jìn)行緊急停止，以防止出現(xiàn)重大事故或者使事故最小化；（6）通訊功能：各計(jì)算機(jī)與控制器之間具有緊密聯(lián)系，可以隨時(shí)完成信息數(shù)據(jù)的傳遞，整個(gè)通訊簡單、明了，且應(yīng)用性能較高；（7）集控功能：系統(tǒng)設(shè)置集中、就地、試驗(yàn)三種工作方式，每一種方式都有相應(yīng)的實(shí)施對象，可以有效預(yù)防設(shè)備故障的產(chǎn)生，降低設(shè)備故障發(fā)生率。

結(jié)論

綜上所述，隨著我國煤礦生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展腳步的不斷加快，PLC在選煤廠中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。從本文的分析我們能夠看出，PLC不僅具有較高的可行性和靈活性，而且容易操作，可大幅度提高選煤廠生產(chǎn)過程的監(jiān)控水平，提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而促進(jìn)選煤廠可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

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[3]楊志勇.PLC自動(dòng)化控制在選煤廠中的應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2015(12).