PLC自動化控制在耿村煤礦洗煤廠的應(yīng)用

董順國

【摘 要】在洗煤廠實際發(fā)展的過程中，以往的技術(shù)方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的時代發(fā)展需求，應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的工作方式，將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中，更好的探索自動化技術(shù)方式。

【關(guān)鍵詞】PLC自動化控制；耿村煤礦洗煤廠；應(yīng)用

引言

隨著采煤與煤炭分選工藝越來越復(fù)、機械設(shè)備應(yīng)用的增多，為了提高系統(tǒng)整體的操控性能，減少職工勞動強度，更加安全高效地控制設(shè)備運轉(zhuǎn)，集成控制器的應(yīng)用顯得越來越重要。

1 PLC 系統(tǒng)內(nèi)涵

PLC 系統(tǒng)的主機是可編程程序的邏輯控制器，具有良好的處理、診斷效果，正是由于該主機所具備的諸多優(yōu)勢，才能自動化的控制機械設(shè)備。PLC 系統(tǒng)是由輸入系統(tǒng)、CPU、輸出系統(tǒng)等部分組成的，其中，CPU 是該系統(tǒng)的核心，通過識別用戶指令，使用現(xiàn)場的信號狀態(tài)執(zhí)行用戶所發(fā)出的指令，來完成預(yù)定任務(wù)。

2耿村煤礦洗煤廠洗煤工藝以及相關(guān)的控制設(shè)備分析

耿村煤礦洗煤廠洗煤工藝為：一期采用跳汰洗煤、二期采用重介洗煤，年設(shè)計能力為年入洗毛煤450萬噸，機械設(shè)備的應(yīng)用呈現(xiàn)多元化特點，其中主要包含震動及履帶給煤機設(shè)備、帶式的輸送機設(shè)備、刮板輸送機、跳汰設(shè)備、離心機設(shè)備、壓濾機設(shè)備、濃縮機設(shè)備、直線篩、香蕉篩圓振篩、磁選機、壓濾機入料泵、合格介質(zhì)泵、磁尾泵及各種配電設(shè)備等。而在自動化控制設(shè)備方面，主要就是順啟類型、順停類型、急停類型以及事故停車類型的功能。其中，順啟主要就是在設(shè)備運行的過程中，按照逆向的成組特點亦或是逐臺依次停車的特點等運行；急停主要就是設(shè)備出現(xiàn)同時停止的現(xiàn)象；事故停車就是在設(shè)備運行過程中如若出現(xiàn)了故障問題，前面機械設(shè)備會同時的進(jìn)行停車。在每臺設(shè)備運行的過程中，都有著獨特的控制功能，主要應(yīng)用在檢修工作中以及緊急情況中。

3 PLC自動化控制在耿村煤礦洗煤廠中的應(yīng)用

3.1 計算機編程

PLC 控制系統(tǒng)能夠有序地開展工作，主要依靠計算機系統(tǒng)根據(jù)功能要求預(yù)先進(jìn)行程序化編輯，將所有功能指令通過電腦編碼形成有特定意義的數(shù)字化代碼，可自行按照指定程序進(jìn)行自控制，其具有以下特點。（1）PLC 技術(shù)一般采用自上而下梯形方式進(jìn)行編程，其編輯的指令內(nèi)容含義較簡單，通俗易懂，且易于記憶，當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)故障時，工程技術(shù)人員可以通過指令故障顯示的代碼，迅速準(zhǔn)確找到故障原因，及時排除解決，確保安全運行。（2）煤炭分選系統(tǒng)是由多個分項系統(tǒng)通過復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合而成的有序化有機整體，雖然呈現(xiàn)了功能的整體性，但是在實際運行過程中，每個系統(tǒng)依然保持了自身的獨立性，PLC 集控系統(tǒng)是在滿足了整體運行的需求下，能夠?qū)我环窒到y(tǒng)實現(xiàn)切塊管控，通過多重功能的管控，提高了整合控制的效率。（3）由于 PLC 是依靠計算機系統(tǒng)進(jìn)行編程，具有靈活的可操作性，當(dāng)系統(tǒng)功能需要變更時，通過對編程代碼的修改即可完成控制指令的調(diào)整，具有變化周期短，時效高的優(yōu)點，而且，編輯代碼一般只對應(yīng)一種功能指令，具有單向性，因此，不容易出現(xiàn)功能錯亂的故障，具有較高的準(zhǔn)確性，提高了操作精準(zhǔn)度。

3.2 耿村煤礦洗煤廠自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從構(gòu)成來看，以 PLC 為基礎(chǔ)的自動式洗煤系統(tǒng)主要可以分為計算機、傳感器、光纜信號傳輸?shù)葞状蟛糠?。該系統(tǒng)中上位機的型號為 iFIX，而且其內(nèi)部帶有對應(yīng)的鏈接單元。（1）DCS 通信。iFIX 是本系統(tǒng)洗用的上位組態(tài)軟件，其中間安裝有兩個交換機，而且交換機利用光纜與 DCS 輔網(wǎng)進(jìn)行了連接。目前主要想利用 PLC 設(shè)置“遠(yuǎn)端/就地”的控制方式位，其中 0 與 1 分別對應(yīng)遠(yuǎn)端與就地兩項控制，即 DCS 與 iFIX 兩項控制。按照 OPC SERVER 方案進(jìn)行設(shè)計，采用該設(shè)計辦法時只需將軟件 OPC SERVER 安裝于上位機上，同時用 OPC 通信模塊替代原本的 PLC 模塊。此外要在 DCS 操作站以及上位機兩設(shè)備上安裝專業(yè)的以太網(wǎng)卡。按照該方案進(jìn)行設(shè)計時無論 PLC、DCS 還是 iFIX 均只需與 OPC SERVER 進(jìn)行通信和信息交換。系統(tǒng)運行時可以將 OPC SERVER 與 iFIX 系統(tǒng)安裝在同一臺計算機上運行，但需要注意的是該計算機必須要達(dá)到服務(wù)器級別，只有該級別的計算機才能同時支持兩個系統(tǒng)的正常運行。（2）傳輸有線數(shù)據(jù)模塊。該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸模塊被視為計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇楹涂梢赃M(jìn)行編程的特殊控制裝置。為確保相關(guān)模塊同計算機、PLC 的正常通信要洗擇相關(guān)的串口。將該模塊同 PLC 以及計算機進(jìn)行連接時可洗擇簡單的三線式連接，該連接辦法雖然相對簡單但完全可以滿足系統(tǒng)的相關(guān)工作需求。

3.3網(wǎng)絡(luò)功能、管理功能的應(yīng)用

上位機和 PLC、各分站共同建立控制微機局域網(wǎng)，不但便于監(jiān)視耿村煤礦洗煤廠的生產(chǎn)情況，查詢歷史數(shù)據(jù)，還能幫助耿村煤礦洗煤廠領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)管、管理整個的生產(chǎn)過程。從管理功能上看，能幫助工作人員對洗煤廠的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實時的顯示，并存儲全廠的歷史數(shù)據(jù)、生成生產(chǎn)報表，操作人員對其進(jìn)行查詢和打印，使領(lǐng)導(dǎo)全面了解整個的生產(chǎn)情況，為日后管理工作的開展提供可靠依據(jù)。

結(jié)語

通過對 PLC 集控系統(tǒng)在耿村煤礦洗煤廠應(yīng)用的分析，總結(jié)了其優(yōu)缺點，PLC 集控系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅提高了分選工藝的工作效率，更提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性與安全性，減少了勞動力的投入，降低了勞動強度，促進(jìn)了煤炭分選節(jié)能高效目標(biāo)的實現(xiàn)，為該技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，提供了寶貴的經(jīng)驗借鑒。

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（作者單位：義煤公司耿村煤礦洗煤廠）