PLC控制系統(tǒng)在洗煤廠中的應(yīng)用

梁峰

摘 要：隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，PLC控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，PLC控制技術(shù)適用于具有一定自動(dòng)化水平的工業(yè)生產(chǎn)線。本文，將結(jié)合水峪洗煤廠的特點(diǎn)論述該技術(shù)在洗煤廠中的應(yīng)用實(shí)例，分析在應(yīng)用過程中的一些注意事項(xiàng)，以求在未來更好的發(fā)展該技術(shù)，提高洗煤廠的生產(chǎn)率。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù);洗煤廠;應(yīng)用

洗煤廠是煤炭生產(chǎn)中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，洗煤效率高低決定著煤炭生產(chǎn)效率的高低，我國應(yīng)用PLC控制技術(shù)的時(shí)間相對(duì)于西方國家來說稍顯落后，在上世紀(jì)90年代初我國才從國外引進(jìn)PLC控制技術(shù)，將其投入到洗煤廠的整個(gè)洗選工藝生產(chǎn)線上，經(jīng)過20多年的發(fā)展，PLC技術(shù)在洗煤廠中的應(yīng)用已經(jīng)具有了一定的規(guī)模。但是，在具體的使用過程中，由于資金和其他方面的一些原因，我國部分中小型洗煤廠在應(yīng)用PLC控制技術(shù)的時(shí)候，并不是很理想。下面，筆者將結(jié)合這些問題對(duì)該技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1 汾西礦業(yè)水峪洗煤廠控制對(duì)象及設(shè)計(jì)要求

水峪洗煤廠由原煤帶入設(shè)備、重介洗選設(shè)備、脫水設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、裝運(yùn)設(shè)備等幾部分組成。洗煤整個(gè)生產(chǎn)過程中包括各關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和記錄、工藝流程的切換、設(shè)備的切換控制、給煤機(jī)及入料泵的轉(zhuǎn)速控制、重介系統(tǒng)的密度控制、重介系統(tǒng)的補(bǔ)水控制、篩子的分流控制、旋流器的壓力控制、生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控和故障報(bào)警等，如此多的設(shè)備和復(fù)雜的工藝運(yùn)行操作， 需要復(fù)雜的自動(dòng)化控制。整個(gè)控制系統(tǒng)以先進(jìn)的德國西門子公司電氣設(shè)備硬件為基礎(chǔ)平臺(tái)，依靠優(yōu)秀的邏輯控制軟件和美觀合理的人機(jī)控制界面軟件實(shí)現(xiàn)洗煤廠的全自動(dòng)化控制。

2 PLC控制系統(tǒng)的選擇

PLC控制系統(tǒng)的選擇與傳統(tǒng)的繼電器、接觸器等控制系統(tǒng)有著較為明顯的差別，如在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，后者的選型主要是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作技術(shù)之后才開始的，而前者的選型則是預(yù)先根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)好的。而在具體的選擇過程中，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行選擇。

2.1 功能選擇

功能是PLC控制系統(tǒng)選擇時(shí)，首先需要考慮的一件事情，設(shè)備的功能選擇需要以最大限度的滿足控制對(duì)象以及用戶使用需求為基礎(chǔ)性原則，而且在設(shè)備功能選擇的過程中還需要考慮到設(shè)備突發(fā)性狀況問題，要兼顧到設(shè)備的維修和備用設(shè)備的通用性問題。

2.2 設(shè)備的結(jié)構(gòu)選擇

PLC控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，對(duì)于工藝的穩(wěn)定性要求比較高。洗煤廠在洗煤過程中，往往是根據(jù)煤礦生產(chǎn)需求修建廠址的，某些煤礦的生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，因此PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境可能也不是十分的理想。所以在設(shè)備結(jié)構(gòu)選擇上，還需要選擇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的設(shè)備，這樣能夠更好的解決后期設(shè)備故障維修工作，便于老化設(shè)備的更換，擴(kuò)充設(shè)備的時(shí)候也比較方便。

2.3 容量選擇

PLC控制系統(tǒng)的容量選擇對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)、系統(tǒng)的穩(wěn)定都有著極為重要的影響。而在PLC控制系統(tǒng)容量選擇過程中主要從I/O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器兩方面考慮。

3 PLC的應(yīng)用與展望

3.1 應(yīng)用

3.1.1 開關(guān)邏輯控制

在PLC控制系統(tǒng)中開關(guān)邏輯控制最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，該控制系統(tǒng)既可以取代繼電器接觸器控制，又能夠取代順序控制，實(shí)現(xiàn)單機(jī)、多機(jī)聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)化控制。水峪洗煤廠單電機(jī)變頻啟動(dòng)停止控制設(shè)計(jì)首先要實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止功能，其次是頻率輸入、頻率返回、電流返回功能。最后是與相關(guān)聯(lián)的水桶液位的閉鎖跟蹤功能。啟動(dòng)、停止功能靠程序驅(qū)動(dòng)開關(guān)量輸出模塊的兩個(gè)單獨(dú)點(diǎn)和一個(gè)公用點(diǎn)來控制實(shí)現(xiàn)，它在操作員屏幕上顯示則靠開關(guān)量輸入模塊的2個(gè)單獨(dú)點(diǎn)和1個(gè)公用點(diǎn)接收到變頻器啟動(dòng)停止信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。頻率輸入需要靠程序驅(qū)動(dòng)模擬量輸出模塊上的2個(gè)單獨(dú)點(diǎn)向變頻器發(fā)出4～20mA信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。頻率、電流返回并在操作顯示屏上顯示則需要靠變頻器向模擬量輸入模塊的2個(gè)單獨(dú)點(diǎn)和一個(gè)公用點(diǎn)輸入4～20mA信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。

3.1.2 生產(chǎn)過程監(jiān)視

①全系統(tǒng)設(shè)備的集中控制：包括系統(tǒng)設(shè)備的程序啟車、停車，單臺(tái)設(shè)備的啟停，集中連鎖，事故閉鎖，報(bào)警，啟停車預(yù)告信號(hào);所有設(shè)備將按照一定的啟動(dòng)或停車順序及連鎖邏輯進(jìn)行自動(dòng)控制;系統(tǒng)提供設(shè)備的連鎖保護(hù);操作站上進(jìn)行手動(dòng)啟停。無論以何種模式進(jìn)行控制，系統(tǒng)提供設(shè)備的連鎖保護(hù);②在操作員LCD顯示器上以流程圖方式實(shí)時(shí)顯示全廠工藝系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，形成各參數(shù)的變化趨勢(shì)及歷史曲線;流程圖畫面將使用動(dòng)態(tài)圖形技術(shù)來實(shí)時(shí)顯示全廠工況信息。以參數(shù)畫面來顯示PID回路狀態(tài)及進(jìn)行模擬量信號(hào)監(jiān)視;以趨勢(shì)圖畫面用來顯示液位、旋流器壓力、負(fù)荷和皮帶秤的數(shù)值。這些畫面可由操作員在線進(jìn)行操作或修改;③系統(tǒng)對(duì)的皮帶機(jī)及離心機(jī)設(shè)置安全保護(hù)。皮帶機(jī)設(shè)置拉繩開關(guān)、跑偏開關(guān)，大功率皮帶增設(shè)堵溜槽、失速保護(hù)裝置;離心機(jī)設(shè)置油壓開關(guān)。這些保護(hù)開關(guān)用來監(jiān)測(cè)皮帶及離心機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并以開關(guān)量信號(hào)上傳控制系統(tǒng)。

3.2 未來發(fā)展的展望

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，科技的進(jìn)步PLC控制系統(tǒng)的功能也更加全面，在進(jìn)行人機(jī)交互的過程中，能夠更好的傳遞各種指令。在新的時(shí)代洗煤廠也應(yīng)當(dāng)緊跟時(shí)代發(fā)展的需求，積極的更新PLC控制系統(tǒng)，培養(yǎng)高新技術(shù)人才，高效的運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張艷青，吳朝龍.PLC控制技術(shù)在洗煤廠的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（11）.