淺談PLC計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在選煤廠的應(yīng)用

原宇峰

（西山煤電股份公司 太原選煤廠，山西 太原 030027）

目前，PLC計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用于各種工業(yè)活動中，其本質(zhì)上就是一套專業(yè)化完備的電子控制系統(tǒng)，與普通計算機(jī)功能相同，能夠通過CPU等核心部件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲，并完成數(shù)據(jù)通信過程。隨著我國信息科技的高速發(fā)展，這一控制系統(tǒng)被應(yīng)用到選煤廠的生產(chǎn)中，正是基于其高效的控制管理使得選煤廠的生產(chǎn)效率得以提升，并逐漸取代人工作業(yè)，促進(jìn)了生產(chǎn)發(fā)展。

1 PLC技術(shù)特征

PLC控制系統(tǒng)是一種專為工業(yè)活動而開發(fā)的自動化管理系統(tǒng)，它通過中央處理器和控制器實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)控制，從而對整個生產(chǎn)過程起到監(jiān)督和管理操作的作用。在實際應(yīng)用中，PLC控制系統(tǒng)有著諸多的優(yōu)點(diǎn)。PLC的程序功能結(jié)構(gòu)圖見圖1.

圖1 PLC功能組織結(jié)構(gòu)圖

1.1 安全性

PLC控制系統(tǒng)在其元件組成上相對來說內(nèi)容較少，使其結(jié)構(gòu)不會過于繁冗復(fù)雜。為了提高系統(tǒng)的安全性能，其進(jìn)行了一系列的保護(hù)設(shè)計來加強(qiáng)系統(tǒng)性能，如故障診斷、數(shù)據(jù)保護(hù)、斷電保護(hù)等，正是這些內(nèi)容設(shè)計縮短了平均恢復(fù)時間，并使得平均故障間隔時間不斷上升。另外，雖然PLC控制系統(tǒng)也是一種微機(jī)技術(shù)，但是相比普通的計算機(jī)來說其在編程語言上進(jìn)行了簡化，提升了作業(yè)效率。其通過具體的工業(yè)制造流程而形成基本工作網(wǎng)路，并在各個部件和性能上進(jìn)行了優(yōu)良配置和加工，充分消除各種因素干擾，形成各種保護(hù)組織結(jié)構(gòu)對整個工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行全方位監(jiān)測和控制管理。

1.2 操作簡單

PLC控制系統(tǒng)在一定程度上對編程語言進(jìn)行了簡化，使其操作更為快速和便捷。通常如果需要調(diào)整系統(tǒng)程序內(nèi)容，執(zhí)行相關(guān)功能，只用在搜索區(qū)域里輸入接入號或者相關(guān)編碼就可以直接在屏幕上獲取到詳細(xì)內(nèi)容并完成操作。

1.3 靈活性

除了以上兩點(diǎn)，PLC系統(tǒng)也擁有著各種類型的程序語言，可以根據(jù)具體使用情況來進(jìn)行適當(dāng)選擇。同時，在其工作管理中基本的工作圖形和模型都較為基礎(chǔ)，專業(yè)技術(shù)人員上手操作簡單，不用花費(fèi)過多時間。正是由于這些系統(tǒng)特點(diǎn)，也使得這一系統(tǒng)在發(fā)生故障時，便于檢測人員快速找出故障原因，并第一時間進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和修理。

2 PLC控制系統(tǒng)在選煤廠的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的不斷提高，智能機(jī)械化的設(shè)備儀器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中。直到二十世紀(jì)末，我國才開始意識到需要充分運(yùn)用尖端技術(shù)來減少人工作業(yè)，提高生產(chǎn)效率。在這一時期里，PLC技術(shù)產(chǎn)生，促進(jìn)了選煤廠的工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。

2.1 集中生產(chǎn)控制管理系統(tǒng)

依照產(chǎn)業(yè)相關(guān)控制管理章程和規(guī)范要求，對原煤的儲備、車間作業(yè)和傳輸裝車等內(nèi)容進(jìn)行控制管理。上位監(jiān)測管理器和PLC技術(shù)控制形成了基本的選煤廠集中生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，并運(yùn)用于選煤廠的生產(chǎn)管理控制主線，將各控制組織進(jìn)行相關(guān)結(jié)合和貫通，從而形成實時控制網(wǎng)路。而監(jiān)測網(wǎng)路則是通過特定的局域網(wǎng)對各控制組織分支進(jìn)行總體管理。

PLC控制系統(tǒng)通過各種圖像和數(shù)字反饋及表格形式來顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，如上位監(jiān)測管理系，并通過統(tǒng)技術(shù)人員的實時操作掌握整個選煤廠的工作狀態(tài)。

整體網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測管理系統(tǒng)選用了西門子系列的PLC，其CPU性能高，處理器運(yùn)轉(zhuǎn)能力強(qiáng)，并且掃描速度快，其中的過程控制系統(tǒng)包括上位機(jī)、下位機(jī)和選煤車間原煤存儲的被控儀器等。各個被控裝置都是經(jīng)由PLC通過各站進(jìn)行管理。在這些多級控制管理的網(wǎng)絡(luò)樞紐中，一般配有相應(yīng)的WinCC監(jiān)控窗口，它可以非常直觀的反饋實時數(shù)據(jù)和信息內(nèi)容，同時采用智能化的交互界面幫助進(jìn)行相關(guān)操作。具體結(jié)構(gòu)見圖2.

2.2 控制管理方式

選煤廠基于PLC開發(fā)的生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)一般通過專業(yè)的技術(shù)管理人員在機(jī)房或監(jiān)控室進(jìn)行上機(jī)處理，通過運(yùn)行該系統(tǒng)實時了解掌握最新動態(tài)，并作出控制管理選擇。其具體操作事項包括了功能的啟動和執(zhí)行，功能的暫停和停止，以及故障處理，執(zhí)行或解除預(yù)警系統(tǒng)，另外還包括了一系列的功能診斷、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、信息傳輸?shù)裙δ堋?/p>

1）監(jiān)控功能。對整個選煤廠的生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督，并調(diào)整生產(chǎn)內(nèi)容。

圖2 選煤廠自動化控制系統(tǒng)組織圖

2）通信功能。通過簡化的程序語言利用控制器來將工業(yè)過程進(jìn)行反饋，充分利用以太網(wǎng)來實現(xiàn)信息傳輸。這種方式簡單且便捷，并且傳輸速率極快。

3）安全功能。將系統(tǒng)診斷納入到整個監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，并建立一定的保護(hù)措施，使在發(fā)生緊急情況時，能夠保證數(shù)據(jù)信息不會受到影響，整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都不會受到干擾。通過第一時間對總體情況的把控和調(diào)整，來高效配置生產(chǎn)部件，啟動和關(guān)閉相關(guān)功能，以確保進(jìn)行正常的生產(chǎn)工作。

4）顯示功能。在這個系統(tǒng)中充分運(yùn)用了人機(jī)界面，將數(shù)據(jù)以圖像和數(shù)字等形式呈現(xiàn)在顯示屏幕上，使得各生產(chǎn)動態(tài)和運(yùn)轉(zhuǎn)情況能夠以一種更加形象化的方式清晰表達(dá)出來，并幫助工作人員能夠更加直觀地獲取生產(chǎn)信息，了解變化情況。并通過界面功能選擇，發(fā)出不同的指令，促進(jìn)生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。

3 結(jié) 論

綜上所述，由于選煤廠對生產(chǎn)和工藝的追求，使其作出適當(dāng)調(diào)整和改變，以滿足發(fā)展的需要。PLC控制系統(tǒng)的產(chǎn)生從很大程度上幫助選煤廠突破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制方式，省去了冗雜的生產(chǎn)流程和人工作業(yè)內(nèi)容。同時，由于PLC控制系統(tǒng)強(qiáng)化了安全生產(chǎn)環(huán)境，并通過個性化和自動化的功能應(yīng)用提升了控制管理水平。

［1］ 韓思亮，湯建新，馬 皓.PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［J］.工業(yè)儀表與自動化裝置，2013（02）：156-157.

［2］ 王成師.我國選煤技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.選煤技術(shù)，2012（05）：24.

［3］ 劉立貴.PLC在選煤廠生產(chǎn)控制中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2012（05）：213-214.