PLC在选煤厂集中控制系统中的应用

李金阳 张艳丽

（唐山国华科技国际工程有限公司，河北 唐山 063000）

引言

作为工业自动化的重要支柱，PLC逐步加快了集中生产控制进程。PLC优势众多，主要成本低、能耗低、控制力强。为满足工业自动化发展，PLC的智能化、模块化、系统化发展势头很足，编程发展方向也为PLC软件拓宽了领域。PLC厂家在加紧对编程设备以及系统硬件更新换代的同时，也使得其通信协议与输入输出模块更加标准化和系统化。目前，全国范围内只有三十多家PLC生产厂家，且PLC市场仍旧被国外技术所主导，我国PLC仍有极为广阔的发展空间。

作为集IT技术以及继电逻辑控制于一体的新型控制器，目前PLC 已被多数工业所接受，尤其在选煤行业中发挥着中流砥柱的重大作用。选煤系统设备种类繁多、控制复杂，必须采用集中控制系统才能实现有效操控与监测预报。对PLC系统进行优化，可大幅度方便管理与调度、排除故障、提升选煤品质，进而实现对选煤工艺的统一管理与集中控制。

一、系统建设要求

依据选煤流程工艺指标以及控制系统的发展现状，可以将系统建设要求归纳出以下几点：

1.具备系统、完善、标准的控制性能。控制系统既要兼顾设备的精细控制又要把控整个流程运行，集中并准确地操控系统设备。

2.构建起系统且牢靠的前沿信息网，以保证采集信息的及时性、精准性和控制设施的高品质。

3.保证上位机基于设定工艺标准模拟现场画面，监控系统设备实时信息与现场状态。

4.具备自动记录设备故障的能力。控制系统要及时记录设备故障以及维修讯息，以便后续工作开展安全排查和维修检验工作。

二、集中控制系统硬件设计

首先，为承载众多设备，增加控制系统的使用寿命，并使控制成效达到较高水准，我们选择在选煤现场实行“1+6”配备方式，即为集控室安置PLC总站、为配电室供安置六台PLC分站，总站与分站共同连接成为百兆以太环网。位于集控室的工作人员利用PLC总站向各配电室分站发送控制指令，以实现对系统设备的操纵控制，继而设备讯息通过百兆以太环网又输回总站。此时，上位机承担显示器的功能，以显示预警信息。

在分析各种控制方式的优劣之后，决定综合采取多种控制方式，以期扬长避短，将各种控制方式的控制效果最优化。设备的开停方式取决于转换开关的状态。当转换开关位于集中控制状态时，控制设备依据预设控制开停，而当转换开关就地时，自动化设备不可用，只能人工控制系统设备的开停。当系统需要排查故障时，通常有两种紧急制停方式：急停按钮的启用和转换开关的禁起，在检修时，装置设施脱离闭锁关系的约束。

三、控制系统软件设计

运用编程软件对选煤厂集中控制系统进行编程设计，包括开车条件、预警、保护信号、检测环节、故障排除环节等。设备开启前，当设备开启条件不满足时，启动按钮为灰色，无法进行对应操作；预警过程中，现场工作人员按下保护信号，设备立即停止，声光报警。在开机之前，若不满足开机要求，启动按钮不工作，无法启动，在预警流程中，设备的关停取决于保护信号的有无具体流程见图1。

图1 远程闭锁开车流程图解

四、上位机设计

在上位机设计环节，需要明晰上位机的功能要求，以便选取合适的组态软件。通过总结可知主要有以下几种功能：

1.合理择取工艺流程、控制运行设备。根据工作要求以及现场情况选择合适的工艺流程。原则上开停工作设施需要满足“顺停、逆开”的条件，需要单独操作时，只需利用对态软件进行相应操作即可。2.实时监控运行设备。对现场运行设施情况（运行状态、控制方式等）进行实时监控。3.故障排除并报警。上位机要在重要位置设置报警设备，一旦发现设备出现故障现象，立即关停并显示故障缘由。4.信息盘查。系统不仅要实时掌握现场作业情况与设备信息，也要对设备的历史情况进行把控。只有对设备的整体情况（开停次数、故障缘由等）驾轻就熟，才能更为精准地分析故障原因。

因simaticwincc具有优良的监控性能，在上位机选择方面具有独到的优势，因而我们选取simaticwincc7.0进行开发，以便实现对工作现场的模拟演化，进而实现对运行设备的监控、运行参数的掌握以及运行设备操作、故障记录。

五、应用效果

经过仔细推敲系统硬、软件设计流程，PLC在实际工作中应用情况良好，主要在两个方面有杰出表现：①故障排除更加迅速且精准、设备利用率显著提高、调度效率提高。②减少人力投入资本、优化资源配置，使得选煤工艺流程向智能化、无人化方向发展，将工作人员从繁重的劳动中解放出来。

结语

集监控、调度、信息采集管理于一体的控制系统在PLC软件技术的支持下，在现代选煤厂的应用中不可或缺。应用PLC技术使得选煤厂不仅提高了故障排除精准度，而且实现了社会效益与经济效益的共同发展。与此同时，选煤厂PLC软件技术的开发也促进了其他领域技术的发展。