李 惠(霍州煤電集團呂臨能化公司選煤廠， 山西 呂梁 033200)

1 前言

選煤是煤炭生產和加工過程中的重要環(huán)節(jié)，其不僅決定了煤炭企業(yè)的生產效益，也直接決定了煤炭產品的輸出質量。而煤炭企業(yè)的選煤作業(yè)一直以來難以走出高投入、低產出的困局，集中度不高、自動化程度低已成為其高速發(fā)展的掣肘，嚴重制約了煤炭企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展歷程。集中控制系統(tǒng)作為一種新型的自動化控制技術，打破了傳統(tǒng)分散控制的諸多弊端，為煤炭資源的高效利用提供了新的出路[1]。山西某選煤廠在對選煤工藝的管理進程中，以集中控制系統(tǒng)的研發(fā)和控制為導向，進行了初步的探索，獲得了較好的成效。

2 集中控制系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能

目前，多數(shù)選煤企業(yè)的自由控制系統(tǒng)仍是獨立的控制系統(tǒng)，與上層的通訊斷路，導致上層無法實施監(jiān)管，從而導致細節(jié)控制精度上的缺乏。信息技術的發(fā)展為選煤企業(yè)的自動化改造提供了支點。當前基于PLC控制方式的系統(tǒng)主要有分布控制和集中控制兩種模式。集中控制相對于分布式控制，能夠滿足各種生產環(huán)境和控制要求，可對選煤整體工藝的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)進一步的優(yōu)化設計，并通過對系統(tǒng)獨立顯示單元的控制，實現(xiàn)對選煤廠整個生產流程的運行情況控制和故障情況分析，從而便于工作人員能夠對生產中的情況進行調配和處置，具有控制效率高、無觸點等方面的優(yōu)勢。同時這一系統(tǒng)的搭建，也使得與上層控制的通訊系統(tǒng)得以貫通，進而保障了選煤企業(yè)生產控制中的集中性和系統(tǒng)性[2]。

3 集中控制系統(tǒng)的組成

3.1 PLC的基礎構架設計

PLC即可編輯控制器系統(tǒng)，是由存儲器、CPU、輸入系統(tǒng)及輸出系統(tǒng)共同構成的自動化控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可根據(jù)選煤廠的生產控制要求，實現(xiàn)24h的無間斷連續(xù)監(jiān)控與控制。當前在選煤企業(yè)當中應用的主要有整體式和模塊式兩種類型。不論是整體式的可編輯控制器還是模塊式的可編輯控制器類型，都需由強大的CPU作為中央處理器，通過外頻和內頻處理計算機內的單元，從而達到實時傳遞信息的效果。同時，PLC還具有著較高的可編程能力，能夠通過對控制主機的修改來實現(xiàn)對生產流量的控制，實現(xiàn)生產的穩(wěn)定和效率的提升[3]。該選煤廠的PLC構架設計：①CPU；②儲存器；③通用背板；④開關量輸入模塊?？刂葡到y(tǒng)的傳輸信號全部實現(xiàn)光電隔離，并通過雙處理器或三處理器構成冗余系統(tǒng)，來提升整個系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。

3.2 PLC的控制系統(tǒng)組成

集中控制系統(tǒng)由2個PLC主站，4個PLC分站共同組成，這兩個PLC主站分別為動篩車間PLC控制主站和裝車站PLC控制主站。選煤廠的生產線路：動篩車間下具有一條分線，這條分線實現(xiàn)著整個生產的過程，包括原煤到洗煤的整個工作過程，通過集中控制系統(tǒng)的超強信息傳遞速度，所有車間都具有緊密的聯(lián)系。從原煤到洗煤，這條生產線簡單明了，不同車間的工作者各司其職又搭配得當，工作效率因為控制系統(tǒng)的發(fā)達而大大提高。裝車站的PLC控制主站下緊密連接著產品倉，動篩車間下的洗煤成品，可以作為產品通過裝車站實現(xiàn)快速輸出的效果，能夠把產品運輸?shù)礁鞯?。這兩個主站的作用相輔相成，旗下分站起到了生產到運輸?shù)恼麄€工作體系，從原煤的準備，到洗煤、選煤的生產過程，最后達到產品的快速運輸，實現(xiàn)了自動化管理的選煤廠體現(xiàn)了集中控制系統(tǒng)下的緊密型與提高企業(yè)工作效率的作用。圖1所示為某選煤廠集中控制系統(tǒng)結構組成。

圖1 選煤廠集中控制系統(tǒng)結構組成

3.3 PLC的工作模式設計

PLC的工作模式：通過在生產線上大面積設置控制站點，控制主臺鏈接各個主站，又通過主站鏈接各個分站控制主臺鏈接生產線下的每一個車間。集中控制系統(tǒng)的設計是集權式的工作管理，主要起到了全方面監(jiān)視，包括生產、安全等方面。集中控制系統(tǒng)通過在各個車間大面積地設置監(jiān)管、監(jiān)視系統(tǒng)，每一個車間都分布著實時的監(jiān)視系統(tǒng)，此項設置完成了一道生產監(jiān)控系統(tǒng)的體系鏈。在實際的生產過程中，工作人員可以通過集中控制系統(tǒng)顯示部分來實現(xiàn)對工況情況的掌握，有效地提高了工作人員信息匯總和處理的能力，選煤系統(tǒng)的整體控制效率得以顯著提升[4]。

3.4 PLC的網(wǎng)絡通訊優(yōu)化

為有效地提升PLC的網(wǎng)絡的傳輸能力，選煤廠PLC在系統(tǒng)搭建后對網(wǎng)絡通訊優(yōu)化進行了優(yōu)化，使用工業(yè)以太網(wǎng)替代了傳統(tǒng)PLC設計中所采用的dp總線中的中繼器，這一設及方式使得操作更為便捷，同時，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量級也得以提高。工業(yè)以太網(wǎng)件獨有的網(wǎng)絡發(fā)布功能，通過TCP/IP協(xié)議可以將整體的操作過程及數(shù)據(jù)界面發(fā)布到選煤廠內部局域網(wǎng)或廣域的Internet網(wǎng)絡中通過授權管理為上層管理部門的實時監(jiān)測提供了支點。

4 PLC未來的發(fā)展研究

PLC通過集權式的管理為基礎，作為集中控制系統(tǒng)，起到了生產監(jiān)視、安全監(jiān)督等作用。所以在未來的發(fā)展中，PLC勢必會在這兩個方面起到更大的作用。360°無死角的全天性生產控制，更加高頻的及時傳遞實時畫面，精確捕捉異常狀態(tài)準確無誤的發(fā)生安全警告，PLC在發(fā)展的過程中，會具有實用性。想要發(fā)展PLC系統(tǒng)，要不斷地升級集中控制系統(tǒng)，在合理范圍內使用最高效的可編輯控制器；創(chuàng)造簡單、明確的生產線，從而令管理更具有針對性和高效性；增加工人的工作可視性，透明化生產線上的所有的流程。未來的集中控制系統(tǒng)可能會更具有分散式管理的特征，在保證集中控制的基礎上，把權力分散給各個車間，各個車間都具有等同的監(jiān)視、監(jiān)督權利，可以起到互相監(jiān)督、互相促進、互相鼓勵的作用，不僅可以大大提高生產轉化率，還可以有效地增強一定的安全保障，達到了透明化生產線的作用。同時，隨著移動終端技術的不斷發(fā)展，集中控制視同的APP嵌入也將成為一個重要的方向，將為管理人員的遠程實時監(jiān)測和生產管理提供新的平臺和支點。

5 結論

信息技術的飛速發(fā)展成為推動產業(yè)發(fā)展變革的原動力。PLC集中控制選煤技術的出現(xiàn)，為煤炭資源的高效利用提供了新的出路。在對選煤工藝的管理進程中，應充分地認識到選煤廠集中控制系統(tǒng)建設的重要性，并在這一進程中通過對設備、技術及人才的對位建設，推動這一進程的多元發(fā)展，這將對優(yōu)化煤炭企業(yè)生產模式、緩解國家能源供應緊張局面具有多重效應，也將為我國煤炭企業(yè)生產能力和管理能力的再造提供新的支點。