PLC在選煤廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

張海陽+孫乾+田建超

摘 要

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國電氣自動(dòng)化技術(shù)也隨之發(fā)展，對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)備也進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)更新，PLC系統(tǒng)的應(yīng)用為選煤廠的電氣自動(dòng)化的發(fā)展提供有利的幫助。本文就PLC在選煤廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】PLC 選煤廠 電氣自動(dòng)化系統(tǒng) 應(yīng)用 發(fā)展探索

隨著我國電子信息行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)于煤炭資源的需求也日益增多，這使得選煤廠的工作量增多，工作人員的壓力也隨之加大。PLC配置的硬件和軟件的編程都隨著時(shí)代的發(fā)展而進(jìn)步。選煤廠隨著PLC的更新進(jìn)步而對(duì)其更加重視，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，減輕了選煤場(chǎng)內(nèi)人員的壓力。本文從PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用原理，以及選煤廠對(duì)于PLC系統(tǒng)的要求出發(fā)，敘述PLC在選煤廠電氣自動(dòng)系統(tǒng)化中的應(yīng)用和發(fā)展。

1 電氣自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是電氣工程中的自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)進(jìn)行研究的科學(xué)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣。現(xiàn)今的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)通信和嵌入式技術(shù)，使其應(yīng)用范圍不僅在普通工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到應(yīng)用，在其他的領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，例如選煤廠中的應(yīng)用。

2 PLC系統(tǒng)的應(yīng)用原理

PLC系統(tǒng)主要是由存儲(chǔ)器、輸入輸出系統(tǒng)以及CPU組成，CPU是PLC系統(tǒng)的核心，對(duì)用戶指令進(jìn)行識(shí)別后進(jìn)行操作執(zhí)行，根據(jù)指令的操作執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)，PLC幫助傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的邏輯式改變?yōu)榭刂葡到y(tǒng)，同時(shí)通過可編程方式進(jìn)行不同生產(chǎn)過程的操作指令的下達(dá)，幫助操作人員更好的控制生產(chǎn)全過程。

PLC控制器的出現(xiàn)，滿足了人們對(duì)選煤產(chǎn)業(yè)電氣一體化的新要求。選煤工業(yè)一直是二十四小時(shí)不停的進(jìn)行成產(chǎn)工作，這對(duì)機(jī)械控制器提出了嚴(yán)格要求，但是原有的可編程的控制器在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間操作中，存在著一定幾率的失誤，使其可靠性降低。PLC控制器不僅安裝過程簡(jiǎn)單，PLC控制器結(jié)構(gòu)可以滿足不同施工現(xiàn)場(chǎng)的要求，而且不同的PLC之間可以通過通信模塊進(jìn)行結(jié)合，使不同控制器在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下交流更加方便容易。

3 選煤廠對(duì)于控制器的選擇

在選煤廠中控制系統(tǒng)，一般都有一百八十多臺(tái)設(shè)計(jì)設(shè)備進(jìn)行操作，其中八十多臺(tái)進(jìn)行集中控制，其他設(shè)備則是作為施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視設(shè)備。因?yàn)檫x煤廠的工藝特點(diǎn)，所以選煤廠的集中控制系統(tǒng)，要能對(duì)全廠所有車間的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理控制。選煤廠控制系統(tǒng)的應(yīng)用：

（1）控制系統(tǒng)有就地和集中的兩種控制模式，就地控制模式是用于度機(jī)械進(jìn)行檢修工作，集中模式就是應(yīng)用于正常生產(chǎn)；

（2）集控系統(tǒng)需要具有起停預(yù)告信號(hào)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能過發(fā)出報(bào)警信號(hào)和緊急停車信號(hào)；

（3）操作人員可以通過集控系統(tǒng)，可以有效控制設(shè)備的運(yùn)行，保證在設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，操作人員可以使機(jī)械停止運(yùn)行，減少人員傷亡；

（4）在設(shè)備上安裝逆流閉鎖，在選煤過程中很可能會(huì)因?yàn)闄C(jī)械故障造成堵料或者跑冒現(xiàn)象的發(fā)生，這時(shí)就需要對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行停車處理，同時(shí)也要對(duì)其他設(shè)備立即閉鎖停車。自動(dòng)檢測(cè)主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)檢測(cè)診斷，可以更好的進(jìn)行選煤生產(chǎn)工作。

4 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

控制系統(tǒng)的總方案是對(duì)選煤廠的設(shè)備進(jìn)行分配，分出兩個(gè)主要站點(diǎn)，三個(gè)從要站點(diǎn)。一、二期主洗配電室為主要站點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)的配電室為從站點(diǎn)，想要滿足對(duì)機(jī)械的監(jiān)控和操作，就需要對(duì)工業(yè)總線和上位機(jī)進(jìn)行連接通訊。設(shè)備的控制方案應(yīng)該能夠保證正常生產(chǎn)中，能夠?qū)崿F(xiàn)就地啟動(dòng)設(shè)備，提高生產(chǎn)的安全性，具體方案應(yīng)該是通過串聯(lián)餐空設(shè)備控制電路和就地控制箱，使操作人員可以通過對(duì)控制箱的操作，來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和就地啟動(dòng)兩種工作模式，從而減少因設(shè)備故障造成的損失。設(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí)，上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)應(yīng)該是組態(tài)軟件WinCC，同時(shí)根據(jù)布置全場(chǎng)設(shè)備的要求，進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)工作，在大屏幕上顯示每臺(tái)機(jī)械的情況，對(duì)于正常運(yùn)行和故障狀態(tài)在界面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行兩種狀態(tài)的設(shè)計(jì)，使工作人員可以清楚分清兩種狀態(tài)，更好的進(jìn)行全廠設(shè)備的監(jiān)督和操作工作。

5 PLC控制器在選煤廠的應(yīng)用

PLC控制器在選煤廠應(yīng)用中，更好的幫助選煤廠實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)分別是：

3.1 控制功能

煤廠的生產(chǎn)設(shè)備通過使用PLC系統(tǒng)操作煤層，通過PLC控制器對(duì)選煤廠設(shè)備在工作中，實(shí)現(xiàn)逆煤流起車和順煤流停車工作，能夠使相連設(shè)備間進(jìn)行手動(dòng)閉鎖或者自動(dòng)閉鎖的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也可以控制設(shè)備的起停，在出現(xiàn)故障時(shí)可以通過控制器進(jìn)行自動(dòng)檢修。

3.2 監(jiān)控功能

可以通過PLC控制器對(duì)煤場(chǎng)內(nèi)所有的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，也可以對(duì)煤層進(jìn)行不同地域的情況通過架空系統(tǒng)進(jìn)行反饋，幫助地面工作人員更好了解采煤場(chǎng)內(nèi)部的情況，對(duì)于出現(xiàn)的問題也能及時(shí)處理和控制。

3.3 通訊功能

PLC可以實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的交流溝通，PLC系統(tǒng)還具有人機(jī)界面，操作人員通過人機(jī)界面可以進(jìn)行準(zhǔn)確的操作，同時(shí)可以對(duì)煤層變化進(jìn)行直觀檢測(cè)通過PLC系統(tǒng)人機(jī)界面清楚展現(xiàn)，使工作人員根據(jù)煤層變化及時(shí)進(jìn)行相關(guān)操作。

3.4 管理功能

PLC控制器的管理功能幫助煤廠領(lǐng)導(dǎo)更好的了解煤廠基本情況，不僅可以快速了解上位機(jī)上顯示的生產(chǎn)報(bào)表和歷史數(shù)據(jù)等基本情況，而且數(shù)據(jù)更加詳細(xì)具體，為煤廠領(lǐng)導(dǎo)管理工作提供了便利。

6 結(jié)束語

本文從PLC的應(yīng)用原理、選煤廠的對(duì)于控制器的選擇要求和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和功能四個(gè)方面，探討了PLC系統(tǒng)在選煤廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值和未來的發(fā)展方向進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。綜上所述，在選煤廠中使用PLC系統(tǒng)控制全場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備，才能提高選煤廠的日常工作效率，減少由機(jī)械故障導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

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