選煤廠PLC集控系統(tǒng)探究

摘 要：PLC（可編程控制器）控制技術(shù)，在選煤廠的應(yīng)用中有著特別的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。選煤集控系統(tǒng)引入PLC，對(duì)選煤技術(shù)作用產(chǎn)生積極影響，提高了選煤質(zhì)量和效率，并且完善了控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：PLC；選煤廠；集控系統(tǒng)

PLC控制技術(shù)在選煤廠中的引入，相對(duì)于傳統(tǒng)的控制方式有著明顯的優(yōu)勢(shì)，有效兼顧生產(chǎn)各控制階段，實(shí)現(xiàn)了選煤集控系統(tǒng)的精確化、自動(dòng)化、規(guī)?；?/p>

1 選煤廠生產(chǎn)工藝對(duì)集控的要求

選煤廠生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)、強(qiáng)度大、機(jī)械化要求高、存在安全隱患。現(xiàn)代化的選煤廠應(yīng)用多臺(tái)可簡(jiǎn)單操作的設(shè)備，采用分布式控制系統(tǒng)集控。選煤廠設(shè)備要求較高，各設(shè)備必須嚴(yán)格按照程序啟動(dòng)、停止，設(shè)備之間必須有嚴(yán)格閉鎖關(guān)系。同時(shí)，為了保障生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行和設(shè)備檢修方便，集控系統(tǒng)應(yīng)能方便地實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單機(jī)、集控方式等的轉(zhuǎn)換。工藝過程中的任何設(shè)備的突發(fā)狀況，都會(huì)給選煤工藝造成嚴(yán)重現(xiàn)象，可能還會(huì)引起事故范圍的擴(kuò)大，危及生命和生產(chǎn)。

2 PLC概述

可編程控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，主要由CPU、存儲(chǔ)器和輸入/輸出系統(tǒng)、通信接口、各類擴(kuò)展接口和電源等部分組成。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，稱作一個(gè)掃描周期，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行掃描周期。PLC按結(jié)構(gòu)可分為整體型和模塊型，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。

3 PLC的主要功能特點(diǎn)

3.1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

選煤行業(yè)生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，一般的生產(chǎn)裝置要連續(xù)使用幾個(gè)月，甚至幾年才可以調(diào)試、修理，因此對(duì)設(shè)備控制器的可靠性要求較高。PLC依靠微電子技術(shù)和軟件程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制，并且具備較好的自我診斷能力，這些都滿足選煤工藝對(duì)于設(shè)備的要求。此外，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，有效減少了因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障。同時(shí)，一系列硬件和軟件抗干擾措施的采取，使PLC有效提高了抗干擾性，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。PLC的高可靠性和抗干擾能力，極大地提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了其使用壽命。

3.2 編程簡(jiǎn)單易懂

為了方便PLC引用后的生產(chǎn)工作進(jìn)行，其設(shè)計(jì)者充分考慮了實(shí)際應(yīng)用的情況和操作的可行性與易行性。PLC采用類似于繼電器控制線路的梯形圖和簡(jiǎn)單指令的方式進(jìn)行編程控制，便于被一般工程技術(shù)人員理解和掌握；編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易，懂對(duì)計(jì)算機(jī)水平要求不高，便于使用者查看、使用、編輯、修改等操作的方便進(jìn)行，這些不僅保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且有利于檢修工作的開展，在很大程度上提高了排除生產(chǎn)故障的效率，間接提升了工作的質(zhì)量和效率。

3.3 接口模塊豐富簡(jiǎn)單

PLC可以針對(duì)不同的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)需求設(shè)置不同的輸入/輸出模塊與之配套，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，兼容性高，對(duì)開關(guān)量、模擬量等都有與之配套的接口。同時(shí)，PLC輸入/輸出接口電路簡(jiǎn)單，便于推廣使用、檢修和維護(hù)等，尤其面對(duì)復(fù)雜的模塊時(shí)，其優(yōu)勢(shì)能夠得到更加充分的體現(xiàn)。

3.4 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、調(diào)試周期短

選煤行業(yè)之前采用的傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有著復(fù)雜的各部分電氣原理和效果圖，需要安裝或調(diào)試時(shí)，必須先繪出電器柜的布置和連接圖等圖紙后才可以進(jìn)行。與此不同的是，PLC的系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)僅僅是依據(jù)對(duì)象的要求配置適當(dāng)?shù)哪K，不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)工作，縮短整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試周期；而且可以縮短整個(gè)工程的時(shí)間，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，方便選煤工作的開展。

3.5 結(jié)構(gòu)模塊化

由于選煤現(xiàn)場(chǎng)工作的特殊性，往往涉及多個(gè)不同的工作現(xiàn)場(chǎng)，各個(gè)部分既獨(dú)立又相互聯(lián)系，共同組成整個(gè)工作任務(wù)?？紤]到選煤行業(yè)的工作實(shí)際情況，PLC采用模塊化的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既能夠滿足不同工作現(xiàn)場(chǎng)的個(gè)性需求，又能將各個(gè)部分很好的融合在一起，根據(jù)需要任意組合、搭配?？傮w說來，結(jié)構(gòu)模塊化能夠很好的解決個(gè)體與總體之間的矛盾，簡(jiǎn)化整體工作流程，縮短工作時(shí)間。

3.6 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化

PLC自身就是一個(gè)用于工程控制的計(jì)算機(jī)。PLC的運(yùn)用有點(diǎn)帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)外公司對(duì)于其技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，尤其是電子公司對(duì)于其不斷改進(jìn)與優(yōu)化。各品牌的PLC都有相應(yīng)的通信模塊，不論是PLC之間，還是PLC與上位機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)都很容易實(shí)現(xiàn)，并且此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)近乎完善。

4 PLC選煤集控系統(tǒng)在生產(chǎn)中的控制功能

4.1 網(wǎng)絡(luò)控制

PLC控制系統(tǒng)組成了一個(gè)局域網(wǎng)，將整個(gè)選煤工藝網(wǎng)羅其中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。網(wǎng)絡(luò)控制不僅利于生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息的及時(shí)、準(zhǔn)確采集、查詢、處理等，同時(shí)便于工程各分站、不同的工程之間迅速有效的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳送，保證整個(gè)工程的有效運(yùn)行。

4.2 動(dòng)態(tài)顯示

PLC的結(jié)構(gòu)模塊化可以實(shí)時(shí)傳遞各個(gè)工段現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的工作信息等。利用PLC控制系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)，不僅可以保證信息的精準(zhǔn)、及時(shí)、全面；也便于日后查閱、記錄、分析；同時(shí)，還大大減少了勞動(dòng)力的工作強(qiáng)度與數(shù)據(jù)采集過程中可以遇到的危險(xiǎn)，可謂一系統(tǒng)多優(yōu)勢(shì)。

4.3 監(jiān)控作用

PLC集控系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的同步、多角度、全方位、全信息監(jiān)控，既有利于選煤工作的安全進(jìn)行，又能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，保障工作的繼續(xù)進(jìn)行，縮短工作時(shí)間。此外，監(jiān)控信息的分析與交流有利于整個(gè)行業(yè)規(guī)范操作、規(guī)避不必要的風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)合理且高速發(fā)展選煤業(yè)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)的先進(jìn)。

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作者簡(jiǎn)介：劉云（1971，12-），男，安徽淮北人，畢業(yè)于淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助理工程師，主要從事電氣安裝設(shè)計(jì)與維修。endprint