基于PLC的碎礦系統聯鎖控制系統研究

馬德華

（涼山礦業股份有限公司拉拉公司，四川 涼山 615146）

基于PLC的碎礦系統聯鎖控制系統研究

馬德華

（涼山礦業股份有限公司拉拉公司，四川 涼山 615146）

在社會經濟不斷發展的過程中，對生產提出了降本增效等要求，傳統的聯鎖控制系統采用繼電器與接觸器構造，不僅故障率高而且難以維護，與上述要求不符，因此我們需要可靠性和先進性更強的控制系統。本文將選用我車間的碎礦系統的PLC聯鎖控制系統進行分析和研究，希望能夠為同行業者提供一些有效的參考和建議。

PLC；碎礦系統；連鎖控制系統

PLC是可編程序控制器的英文縮寫，在80年代就已經獲得了初步的發展和應用。這種控制系統是多種技術的集合體，包括了通訊技術﹑計算機﹑技術﹑自動控制技術等，具有可靠性高﹑適用性廣以及結構模塊化等優點。非常適用于碎礦系統中，其與碎礦系統對環境惡劣和運行長的要求相符合。基于以上優點，在碎礦系統中采用PLC，可以有效的節省庫存備件成本，同時也可以促進系統運行可靠性的提高。

一﹑ 關于系統硬件的設計

（一） 對系統的硬件進行合理的配置

碎礦系統是礦廠的主要流程部門，它的主要設備包括1臺鄂式破碎機，2臺圓錐破碎機，6臺皮帶運輸機，1臺鐵板給礦機，2臺除鐵器，6臺皮帶給礦機,2臺給礦機，以及2臺振動單篩，需要參與PLC控制的一共有22臺設備。通常情況下，碎礦系統具有流程復雜﹑生產線長﹑皮帶運輸機數量眾多的特征，這為其控制帶來了難度，因此為了實現控制優化，需要使用現代化的分布式控制系統。圖1為PLC硬件系統簡化圖。

圖1 PLC硬件系統簡化圖

（二） 選用合適的PLC型號

按照輸入與輸出的點數以及性價比等因素，對PLC的型號進行選擇。我車間選用的是TI545PLC，該系統是由西門子公司生產的，其優點眾多，包括通信機能強大﹑易于操作﹑體積小巧﹑可靠性強﹑穩定性高﹑能夠自行診斷等。可以為企業節省庫存備件成本的同時，加強系統運行的可靠性。

（三） 做好設備控制電路的設計工作

在設計控制電路時，設計對象應包括以下幾種：撕帶保護﹑緊急停車保護﹑熱繼電保護（有電動機），并將其輸入到PLC中，就會使保護皮帶運輸機的作用顯現在PLC的梯形圖中，與此同時，PLC還可以記錄上述保護，以及對上述保護進行報警，由發光二極管在中央控制室的模擬操作屏上進行顯示，為技術人員處理故障提供方便。

二﹑ 關于系統軟件的設計

（一） 對PLC系統的控制功能的要求

啟動或是停止鐵板給礦機﹑皮帶運輸機等設備時，必須聯鎖控制各個設備；在啟動或停止各個設備的過程中，對間隔時間進行合理的設置。設定工作的執行時間受到嚴格的限制，必須在2秒到40秒的區間內進行，這樣才能令圓錐破碎機于停車時保持空載，不會出現皮帶運輸機上有礦殘留的情況；碎礦系統的設備較多﹑生產線長，因此必須保證啟動信號與停止信號的精確性和有效性，保證系統啟停速度；系統應具備故障管控功能，當某臺設備發生故障時，應立即發出警報，同時故障設備和供料方向設備一起緊急停車，后方設備按延時順序聯鎖停車；皮帶運輸機上有必要設置針對斷代﹑打滑﹑跑偏的保護措施，并與故障警報系統聯動；振動篩﹑皮帶﹑圓錐﹑鐵板上都要有除塵風機，其啟動時間應設置為設備啟動前30秒，在其設備停止后的60秒停止。

（二） 控制PLC系統的方式

系統的單機控制方式。在設備獨立于PLC進行臨時運行時可以使用這種方式。但這種運行方式受到很大的使用限制，具體來說，只有檢查設備﹑維護設備﹑檢修設備時可以使用，這些程序都在系統的聯鎖開車之前進行。一旦系統聯鎖開車已經開始，則無論如何不許使用單機控制方式。

系統的局部聯鎖控制方式。該方式的運行機理如下：首先以礦倉為界進行分段處理，然后聯鎖控制各個段內的設備，杜絕不同段系統操作與系統運行互相干涉的情況。這樣一來即使產生了系統局部不協調現象，其他部分仍可以繼續運作，不至于因為一點局部問題導致整個生產線停車。

系統的各個設備的停車與開車都應通過聯鎖協調統一進行，這樣才能保證碎礦過程的效率與安全。

（三） PLC系統的開車程序和停車程序

系統的單機開車程序。單機開車需要主電源﹑控制電源兩種電源，在按下啟動鍵之前，需要先調整機旁控制箱，使其轉換開關處于手動位置，設備就會啟動開車運行。該程序可應用于針對開車設備的檢查﹑維護﹑檢修，因此僅適用于聯鎖運行之前。在系統進行聯鎖開車給礦的過程中，嚴格禁止進行手動單機開車，否則，其所導致后果的嚴重性是不可估量的。

系統的聯鎖開車程序。在聽到系統開車的指令后，操作人員應該對本機臺的設備進行快速檢查，檢查時應注意機旁控制箱，保證開車操作開始時，轉換開關撥到聯鎖位置。檢查完畢，確認設備滿足正常運作條件后，應啟動回鈴信號，下達開車許可。各個機臺響鈴15秒，作為中央控制室發出的啟動信號。中央控制室的操作人員按下聯鎖啟動按鍵，整個系統將會根據設定好的程序進行啟動。

系統的聯鎖停車程序。系統的停車方式為聯鎖停車，要保證停車系統的有效性，只在有停車需求時啟動。聯鎖停車的步驟有：首先，操作人員發出預告信號，表明需要停車，該信號的發出地點為中央控制室；其次，PLC控制停車系統啟動，依照設定順序自行完成停車操作，操作人員不得擅自干涉；各個機臺的操作人員在設備停止后，把機旁轉換的開關調到零位，為下一次運行做準備。

結語

綜上所述，基于PLC的碎礦系統聯鎖控制系統具有較為的可靠性和穩定性，故障的發生率非常低，大大的促進了生產效率的提高；系統的開車和停車時間明顯減少，節約電能。因此，碎礦系統中的PLC聯鎖控制系統非常值得在生產中得到進一步的推廣與應用。

[1]張樹新．PLC電機控制應用[J]．企業技術開發,2014（09）．

[2]王成林．PLC系統安全運行的抗干擾措施和方法[J]．電子世界,2014（08）．

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