基于PLC控制的选煤厂集控系统

2016-07-12朱绍帅张艳丽唐山国华科技国际工程有限公司

科学中国人 2016年12期

朱绍帅，王　晨，张艳丽唐山国华科技国际工程有限公司

基于PLC控制的选煤厂集控系统

朱绍帅，王晨，张艳丽
唐山国华科技国际工程有限公司

煤炭企业在我国社会经济发展中占据着举足轻重的地位。近年来，随着该行业发展脚步的不断加快，如何实现生产系统自动化成为了企业发展中所面临的一项重大课题。想要实现自动化生产，首要任务就是对整体系统进行优化与完善，尤其是生产集控系统。因此，本文首先对PLC进行简要介绍，并在此基础上探讨其在选煤厂自动控制系统中的应用，为日后选煤厂生产系统自动化的实现奠定坚实的基础。

PLC；选煤厂；集控系统

在科学技术飞速发展的今天，为了满足自身发展需求，选煤厂对于集控系统的逻辑控制方式进行了优化，将原本的继电器控制转变为PLC控制，从而做到了对选煤厂生产过程的实时监控，也切实提高了系统控制水平，从根本上实现了生产系统自动化，给企业的可持续发展提供了充足的技术保障。

1、PLC简介

PLC（可编辑逻辑控制器）实质上就是计算机控制的一种类型，主要以通用或专用CPU和布尔处理器为字处理器和位处理器，以此来实现通道和点的控制、运算、存储。

与其他控制器相比，PLC具有诸多优势：首先是可靠性高，由于PLC是专门针对工业生产而设计的控制装置，所以在语言编程方法具有简单性和灵活性，用户可以根据实际情况对语言编程进行调整。同时采用了先进、可靠的硬件设施，不仅可以大幅度降低语言编程的出错率，而且还提高了系统运行的可靠性。其次是易操作性，设备使用中，如果出现需要更改程序的情况，操作人员可以直接根据所需要的地址编号的接点号进行快速查找，更改的内容可通过液晶屏显示。此外，PLC自身具有诊断功能，一旦系统产生故障，PLC自身就可以通过对硬件和软件的诊断，判定故障发生点，便于维修人员及时开展维修工作。最后是灵活性，目前，PLC在编程语言方面为用户提供了多种选择，例如，梯形图、功能表图、功能模块和语句描述编程语言等。多种编程方法使用户可以根据自身需求，选择最佳方法，提高编程便利性。

2、PLC控制在选煤厂自动控制系统中应用

2.1选煤厂生产集中控制系统

结合当前煤矿生产要求来看，选煤厂控制系统若想在生产活动中充分发挥作用，对于系统的构建必须包括以下几个部分，即原煤储存系统、装车系统、主洗车间、筛分车间和压滤车间。集中控制系统则应包括PLC集中控制和上位监控工业计算机，其中，PLC集中控制主要负责对选煤厂生产过程中涉及的设备和相关参数进行集中控制，并根据生产需求进行自动化调节。上位监控工业计算机则主要负责各类重要工艺参数的获取，并将其以数字、报表、动态图形等形式显示出来，并在此基础上作为人机接口实现对全厂的控制操作。

在实际应用过程中，上位监控工业计算机的数据大多都是从PLC读取而来的，然后对这些数据进行加工处理，进而将生产中各项设备的运行工况全面反映出来，一旦某个设备出现运行故障，可以通过这些数据显示结果及时知晓，并进行相应的解决对策。

2.2控制网络分布

上文提到，与其他控制器相比，PLC不仅具有较强的可靠性和灵活性，而且容易操作，给工作人员带来了诸多便利。在当前选煤厂生产活动中，为了进一步促进生产活动顺利进行，采取科学、合理的方法控制网络分布至关重要。通常情况下，PLC控制总站大多设置在主洗车间配电室，然后分别在原煤转载点配电室和仓下转载点配电室、产品仓上配电室和块煤仓上配电室设置I/O分站，PLC总站和所有I/O分站组成一个局域网络，以此来实现洗选系统的自动化控制。与此同时，还要分别在装车站转载点配电室、压滤车间配电室设置PLC控制分站，使其分别在装车站和压滤车间各组成一个现场控制局域网络，实现对各项设备的集中化控制。这样一来，主洗车间配电室PLC控制主站、压滤车间PLC控制分站、装车间PLC控制分站和主厂房PLC控制分站就可以通过TCP/IP以太网组成一个完整的监控网络，并且可以与信息管理网络相互连接，成为信息管理网络的一个子网络，实现信息资源的有效共享。

2.3控制方式

PLC控制系统中涉及的功能有很多，每一种功能都有与其相对应的控制方式。总结下来，大致包括以下几种：（1）启动预告功能：在设备启用之前，系统预告功能会通过铃声或语音的方式发出信号，提醒在场工作人员注意；（2）设备禁止启动功能：在启动预告过程中，如果上位机接收到来自现场的禁止启动的信号，设备则会被禁止启动；（3）启动/暂停功能：设备启动是建立在所有系统均处于正常运行状态基础上的，一旦有某一系统在启动时出现故障，那么设备将会被暂停启动，待到故障排除之后，才能够继续启动设备；（4）事故处理/暂停/解除功能：运行故障一旦发生，故障点便会沿着煤流方向以后的设备煤运空后延时停车。如果故障可以在短时间内解除，现场人员可解除故障。故障解除之后，系统会开启预告功能，预告结束后设备启动，恢复正常运行状态；（5）急停功能：系统中的急停功能可以随时对所有设备进行紧急停止，以防止出现重大事故或者使事故最小化；（6）通讯功能：各计算机与控制器之间具有紧密联系，可以随时完成信息数据的传递，整个通讯简单、明了，且应用性能较高；（7）集控功能：系统设置集中、就地、试验三种工作方式，每一种方式都有相应的实施对象，可以有效预防设备故障的产生，降低设备故障发生率。