基于PLC的碎矿系统联锁控制系统研究

2014-04-26马德华

中国新技术新产品 2014年16期

关键词：单机运输机皮带

马德华

（凉山矿业股份有限公司拉拉公司，四川凉山 615146）

基于PLC的碎矿系统联锁控制系统研究

马德华

（凉山矿业股份有限公司拉拉公司，四川凉山 615146）

在社会经济不断发展的过程中，对生产提出了降本增效等要求，传统的联锁控制系统采用继电器与接触器构造，不仅故障率高而且难以维护，与上述要求不符，因此我们需要可靠性和先进性更强的控制系统。本文将选用我车间的碎矿系统的PLC联锁控制系统进行分析和研究，希望能够为同行业者提供一些有效的参考和建议。

PLC；碎矿系统；连锁控制系统

PLC是可编程序控制器的英文缩写，在80年代就已经获得了初步的发展和应用。这种控制系统是多种技术的集合体，包括了通讯技术﹑计算机﹑技术﹑自动控制技术等，具有可靠性高﹑适用性广以及结构模块化等优点。非常适用于碎矿系统中，其与碎矿系统对环境恶劣和运行长的要求相符合。基于以上优点，在碎矿系统中采用PLC，可以有效的节省库存备件成本，同时也可以促进系统运行可靠性的提高。

一﹑ 关于系统硬件的设计

（一）对系统的硬件进行合理的配置

碎矿系统是矿厂的主要流程部门，它的主要设备包括1台鄂式破碎机，2台圆锥破碎机，6台皮带运输机，1台铁板给矿机，2台除铁器，6台皮带给矿机,2台给矿机，以及2台振动单筛，需要参与PLC控制的一共有22台设备。通常情况下，碎矿系统具有流程复杂﹑生产线长﹑皮带运输机数量众多的特征，这为其控制带来了难度，因此为了实现控制优化，需要使用现代化的分布式控制系统。图1为PLC硬件系统简化图。

图1 PLC硬件系统简化图

（二）选用合适的PLC型号

按照输入与输出的点数以及性价比等因素，对PLC的型号进行选择。我车间选用的是TI545PLC，该系统是由西门子公司生产的，其优点众多，包括通信机能强大﹑易于操作﹑体积小巧﹑可靠性强﹑稳定性高﹑能够自行诊断等。可以为企业节省库存备件成本的同时，加强系统运行的可靠性。

（三）做好设备控制电路的设计工作

在设计控制电路时，设计对象应包括以下几种：撕带保护﹑紧急停车保护﹑热继电保护（有电动机），并将其输入到PLC中，就会使保护皮带运输机的作用显现在PLC的梯形图中，与此同时，PLC还可以记录上述保护，以及对上述保护进行报警，由发光二极管在中央控制室的模拟操作屏上进行显示，为技术人员处理故障提供方便。

二﹑ 关于系统软件的设计

（一）对PLC系统的控制功能的要求

启动或是停止铁板给矿机﹑皮带运输机等设备时，必须联锁控制各个设备；在启动或停止各个设备的过程中，对间隔时间进行合理的设置。设定工作的执行时间受到严格的限制，必须在2秒到40秒的区间内进行，这样才能令圆锥破碎机于停车时保持空载，不会出现皮带运输机上有矿残留的情况；碎矿系统的设备较多﹑生产线长，因此必须保证启动信号与停止信号的精确性和有效性，保证系统启停速度；系统应具备故障管控功能，当某台设备发生故障时，应立即发出警报，同时故障设备和供料方向设备一起紧急停车，后方设备按延时顺序联锁停车；皮带运输机上有必要设置针对断代﹑打滑﹑跑偏的保护措施，并与故障警报系统联动；振动筛﹑皮带﹑圆锥﹑铁板上都要有除尘风机，其启动时间应设置为设备启动前30秒，在其设备停止后的60秒停止。

（二）控制PLC系统的方式

系统的单机控制方式。在设备独立于PLC进行临时运行时可以使用这种方式。但这种运行方式受到很大的使用限制，具体来说，只有检查设备﹑维护设备﹑检修设备时可以使用，这些程序都在系统的联锁开车之前进行。一旦系统联锁开车已经开始，则无论如何不许使用单机控制方式。

系统的局部联锁控制方式。该方式的运行机理如下：首先以矿仓为界进行分段处理，然后联锁控制各个段内的设备，杜绝不同段系统操作与系统运行互相干涉的情况。这样一来即使产生了系统局部不协调现象，其他部分仍可以继续运作，不至于因为一点局部问题导致整个生产线停车。

系统的各个设备的停车与开车都应通过联锁协调统一进行，这样才能保证碎矿过程的效率与安全。

（三） PLC系统的开车程序和停车程序

系统的单机开车程序。单机开车需要主电源﹑控制电源两种电源，在按下启动键之前，需要先调整机旁控制箱，使其转换开关处于手动位置，设备就会启动开车运行。该程序可应用于针对开车设备的检查﹑维护﹑检修，因此仅适用于联锁运行之前。在系统进行联锁开车给矿的过程中，严格禁止进行手动单机开车，否则，其所导致后果的严重性是不可估量的。

系统的联锁开车程序。在听到系统开车的指令后，操作人员应该对本机台的设备进行快速检查，检查时应注意机旁控制箱，保证开车操作开始时，转换开关拨到联锁位置。检查完毕，确认设备满足正常运作条件后，应启动回铃信号，下达开车许可。各个机台响铃15秒，作为中央控制室发出的启动信号。中央控制室的操作人员按下联锁启动按键，整个系统将会根据设定好的程序进行启动。

系统的联锁停车程序。系统的停车方式为联锁停车，要保证停车系统的有效性，只在有停车需求时启动。联锁停车的步骤有：首先，操作人员发出预告信号，表明需要停车，该信号的发出地点为中央控制室；其次，PLC控制停车系统启动，依照设定顺序自行完成停车操作，操作人员不得擅自干涉；各个机台的操作人员在设备停止后，把机旁转换的开关调到零位，为下一次运行做准备。