淺談PLC的特點及在選煤廠的應用

摘 要：可編程控制器簡稱PLC，是近年來發(fā)展迅速，應用面廣的工業(yè)控制裝置。為了進一步優(yōu)化選煤廠工藝流程，提高自動控制程度，選煤廠采用PLC控制技術(shù)與生產(chǎn)工藝的要求和特點相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了自動控制多臺設備連續(xù)性作業(yè)，降低了作業(yè)人員數(shù)量和勞動強度，有效減少了人員、設備操作等因素造成的產(chǎn)品質(zhì)量問題和安全事故，提高了生產(chǎn)工藝中高精度控制的準確性。文章主要介紹了PLC的特點及在我公司工業(yè)生產(chǎn)中的具體應用。

關鍵詞：PLC特點；選煤廠；應用

PLC是一種主要針對開關量控制的工業(yè)微型計算機。對于選煤廠惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，機電設備的簡單拖動，設備集中控制的特點來說PLC可以很好的勝任。就我廠而言，由于采用了較為先進的大型PLC系統(tǒng)，再加以配套使用的各種在線檢測儀器。不僅大大提高了生產(chǎn)率，還提高了生產(chǎn)的安全性。

1 可編程控制器（PLC）的特點

可靠性高：PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，選煤廠工業(yè)生產(chǎn)所使用的PLC以機架為單位，其安裝簡單、調(diào)試方便、維護工作量小，且大多數(shù)PLC可以工作在惡劣的電磁干擾環(huán)境中，因此，PLC可以在大多數(shù)工業(yè)環(huán)境中直接使用。

通用性強：PLC模塊種類豐富，組網(wǎng)方式靈活多樣，用戶只需根據(jù)生產(chǎn)工藝對PLC進行硬件選型。硬件確定并組網(wǎng)以后，即使生產(chǎn)工藝或者現(xiàn)場設備不斷變化，在硬件能力達到生產(chǎn)實際使用量的前提下，僅需通過改編上位機程序就可以滿足新的需求。因此，PLC在工廠自動化生產(chǎn)中會被廣泛使用。

PLC編程語言功能強大：PLC程序可以通過梯形圖、功能塊圖、順序功能圖、結(jié)構(gòu)化文本、指令表五種方式進行編程，PLC編程語言簡單易學，特別是梯形圖編程，與現(xiàn)場電氣原理圖相似，使得電氣工作人員易于掌握。PLC可以通過編程實現(xiàn)邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能。

2 PLC在選煤廠生產(chǎn)中的應用

2.1 選煤廠生產(chǎn)工藝對PLC的邏輯要求

選煤廠的生產(chǎn)具有連續(xù)性強的特點，設備之間相互制約，互為掣肘。其中任何一臺設備的突然停車都會導致設備中積壓煤炭，跑煤、跑水，介質(zhì)浪費、耙子壓死等現(xiàn)象。因此選煤廠的生產(chǎn)工藝對PLC有著較高的要求。

啟動與停車：為了防止煤炭將設備壓死，設備原則上要逆煤流逐臺啟動。設備逐臺啟動要設置延時，不僅可以防止堆煤，還可以避免同時啟動對電網(wǎng)造成的沖擊，至使拉低電網(wǎng)電壓欠壓保護動作，導致啟動失敗。停車時，要按照順煤流的方向逐臺延時停車，延時時間原則上要大于等于該臺設備上的煤全部被運轉(zhuǎn)至下臺設備所用的時間。但為對電能造成不必要的損耗，時間要根據(jù)現(xiàn)場實際情況設定，且在滿足設備不堆煤的情況下越短越好。

閉鎖關系：選煤廠設備在集控狀態(tài)時，設備之間要加聯(lián)鎖，以保證有嚴格的閉鎖關系。這樣當某一臺設備因為故障停止時，來煤方向的設備會因為閉鎖而停止，不僅防止了事故范圍的擴大，還很大程度上控制了跑冒滴漏的現(xiàn)象。

控制方式：選煤廠有集控、就地、檢修三種控制方式。集控要做到調(diào)度室可以通過上位機的鼠標和鍵盤實現(xiàn)設備的單啟、單?；虬撮]鎖關系的全部設備啟停操作；為了滿足單臺設備的檢修與調(diào)試工作，選煤廠要設有就地控制方式，現(xiàn)場設置就地按鈕，可以實現(xiàn)現(xiàn)場單臺設備的啟動與停止功能；當設備打到檢修狀態(tài)時，設備無法通過集控和就地啟動。便于檢修人員和現(xiàn)場崗位對設備的檢修與檢查工作。

對設備的可選擇性：我廠有單雙號兩套系統(tǒng)，每套系統(tǒng)即可獨立運行也可以同時生產(chǎn)。對于具有相同功能的多臺并行設備，調(diào)度室要有對多臺設備靈活選擇的能力，以滿足當某些設備檢修時，不至于全廠癱瘓，選煤廠還可應急生產(chǎn)。

信號的人機交互：預告信號，在設備啟動前，調(diào)度室要向現(xiàn)場發(fā)出預告信號，提醒現(xiàn)場工作人員遠離即將開啟的設備，以保障人員的安全；設備故障信號，當現(xiàn)場設備發(fā)生故障時，PLC通過數(shù)字量與模擬量模塊采集現(xiàn)場故障信號，并將信號返回上位機，調(diào)度室通過模擬運行畫面的設備顏色變化，可以立刻發(fā)現(xiàn)故障設備，并及時通知現(xiàn)場操作人員找到故障所在；運轉(zhuǎn)顯示信號，當設備運轉(zhuǎn)正常時，設備運行狀態(tài)（包括電機溫度、介質(zhì)密度、皮帶小時產(chǎn)量、桶中液位高低、筒倉倉位等）可以通過現(xiàn)場檢測裝置，經(jīng)PLC收集返回給上位機。以便調(diào)度室更好的掌握現(xiàn)場情況。

2.2 硬件配置

我廠集控系統(tǒng)采用AB公司的Control Logix5000 PLC，在主廠房配電室設置PLC主站，各配電室（包括10KV開閉所、篩分破碎車間、濃縮車間、產(chǎn)品倉上及輔助生產(chǎn)設備配電室）設PLC遠程站，主站和遠程站通過ControNet通訊網(wǎng)絡組成有機的整體；成套設備（如加壓過濾機、板框壓濾機、藥劑自動制備和添加系統(tǒng)等）的控制核心必須采用AB系列PLC，通過DH+網(wǎng)與主網(wǎng)進行通訊；空氣壓縮機、高壓供電系統(tǒng)微機保護裝置等其他設備，必須能通過MODBUS協(xié)議與主網(wǎng)進行通訊。變頻器系統(tǒng)通過DeviceNet與主網(wǎng)進行通訊。原煤倉料位信號同時進入礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和洗煤廠集中控制系統(tǒng)。為了保證集中控制室電源的穩(wěn)定性，要求該控制室的電源按照雙回路設計，每個回路電源來源應相對獨立。另外為確保集中控制室內(nèi)設備使用壽命，集控室大屏、全部計算機、工控機等重要設施統(tǒng)一配置一臺大功率UPS電源，要求在停電后可維持不少于0.5小時供電。

選煤廠現(xiàn)場主要配備有：就地按鈕，皮帶保護傳感器（跑偏開關、拉繩開關、防異物、縱撕檢測、欠速傳感器、煙霧檢測裝置等），倉位傳感器、液位傳感器、溜槽堵塞、壓力傳感器、高低壓電器監(jiān)測設備等。來保證選煤廠生產(chǎn)自動化的安全穩(wěn)定運行。

2.3 實際現(xiàn)場應用

煤礦選煤廠采用可編程序控制器控制選煤廠設備起車不僅可以做到啟車前對設備的故障預檢測，保證全部設備一次起車成功，成功率幾乎達到了100%，而且還節(jié)省了大量的生產(chǎn)前的啟車時間。若全部采用就地啟車，全廠啟車一次需要至少30分鐘的時間，而采用集中控制只需要幾分鐘便可開啟全廠設備。PLC在選煤廠的使用，取得了良好的效果。

綜上所述，PLC是選煤廠自動化生產(chǎn)的核心技術(shù)力量，是振興傳統(tǒng)工業(yè)的新鮮血液。通過自動化集控系統(tǒng)，不但可在集控室實現(xiàn)對子控制系統(tǒng)的監(jiān)視，還可使用軟件對系統(tǒng)進行監(jiān)控、調(diào)試和編程。降低了設備維護和維修量，減輕了員工的負擔。由于PLC的深入發(fā)展，洗煤工藝和系統(tǒng)控制得到進一步優(yōu)化，提高了選煤效率，加強了生產(chǎn)安全，為我廠高效發(fā)展奠定了基礎。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)將得到廣闊應用，前景也將越來越光明。

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作者簡介：賈冉（1990-），男，內(nèi)蒙古包頭人，大學本科。