朱紹帥,王 晨,張艷麗唐山國華科技國際工程有限公司
基于PLC控制的選煤廠集控系統
朱紹帥,王晨,張艷麗
唐山國華科技國際工程有限公司
煤炭企業在我國社會經濟發展中占據著舉足輕重的地位。近年來,隨著該行業發展腳步的不斷加快,如何實現生產系統自動化成為了企業發展中所面臨的一項重大課題。想要實現自動化生產,首要任務就是對整體系統進行優化與完善,尤其是生產集控系統。因此,本文首先對PLC進行簡要介紹,并在此基礎上探討其在選煤廠自動控制系統中的應用,為日后選煤廠生產系統自動化的實現奠定堅實的基礎。
PLC;選煤廠;集控系統
在科學技術飛速發展的今天,為了滿足自身發展需求,選煤廠對于集控系統的邏輯控制方式進行了優化,將原本的繼電器控制轉變為PLC控制,從而做到了對選煤廠生產過程的實時監控,也切實提高了系統控制水平,從根本上實現了生產系統自動化,給企業的可持續發展提供了充足的技術保障。
PLC(可編輯邏輯控制器)實質上就是計算機控制的一種類型,主要以通用或專用CPU和布爾處理器為字處理器和位處理器,以此來實現通道和點的控制、運算、存儲。
與其他控制器相比,PLC具有諸多優勢:首先是可靠性高,由于PLC是專門針對工業生產而設計的控制裝置,所以在語言編程方法具有簡單性和靈活性,用戶可以根據實際情況對語言編程進行調整。同時采用了先進、可靠的硬件設施,不僅可以大幅度降低語言編程的出錯率,而且還提高了系統運行的可靠性。其次是易操作性,設備使用中,如果出現需要更改程序的情況,操作人員可以直接根據所需要的地址編號的接點號進行快速查找,更改的內容可通過液晶屏顯示。此外,PLC自身具有診斷功能,一旦系統產生故障,PLC自身就可以通過對硬件和軟件的診斷,判定故障發生點,便于維修人員及時開展維修工作。最后是靈活性,目前,PLC在編程語言方面為用戶提供了多種選擇,例如,梯形圖、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言等。多種編程方法使用戶可以根據自身需求,選擇最佳方法,提高編程便利性。
2.1選煤廠生產集中控制系統
結合當前煤礦生產要求來看,選煤廠控制系統若想在生產活動中充分發揮作用,對于系統的構建必須包括以下幾個部分,即原煤儲存系統、裝車系統、主洗車間、篩分車間和壓濾車間。集中控制系統則應包括PLC集中控制和上位監控工業計算機,其中,PLC集中控制主要負責對選煤廠生產過程中涉及的設備和相關參數進行集中控制,并根據生產需求進行自動化調節。上位監控工業計算機則主要負責各類重要工藝參數的獲取,并將其以數字、報表、動態圖形等形式顯示出來,并在此基礎上作為人機接口實現對全廠的控制操作。
在實際應用過程中,上位監控工業計算機的數據大多都是從PLC讀取而來的,然后對這些數據進行加工處理,進而將生產中各項設備的運行工況全面反映出來,一旦某個設備出現運行故障,可以通過這些數據顯示結果及時知曉,并進行相應的解決對策。
2.2控制網絡分布
上文提到,與其他控制器相比,PLC不僅具有較強的可靠性和靈活性,而且容易操作,給工作人員帶來了諸多便利。在當前選煤廠生產活動中,為了進一步促進生產活動順利進行,采取科學、合理的方法控制網絡分布至關重要。通常情況下,PLC控制總站大多設置在主洗車間配電室,然后分別在原煤轉載點配電室和倉下轉載點配電室、產品倉上配電室和塊煤倉上配電室設置I/O分站,PLC總站和所有I/O分站組成一個局域網絡,以此來實現洗選系統的自動化控制。與此同時,還要分別在裝車站轉載點配電室、壓濾車間配電室設置PLC控制分站,使其分別在裝車站和壓濾車間各組成一個現場控制局域網絡,實現對各項設備的集中化控制。這樣一來,主洗車間配電室PLC控制主站、壓濾車間PLC控制分站、裝車間PLC控制分站和主廠房PLC控制分站就可以通過TCP/IP以太網組成一個完整的監控網絡,并且可以與信息管理網絡相互連接,成為信息管理網絡的一個子網絡,實現信息資源的有效共享。
2.3控制方式
PLC控制系統中涉及的功能有很多,每一種功能都有與其相對應的控制方式。總結下來,大致包括以下幾種:(1)啟動預告功能:在設備啟用之前,系統預告功能會通過鈴聲或語音的方式發出信號,提醒在場工作人員注意;(2)設備禁止啟動功能:在啟動預告過程中,如果上位機接收到來自現場的禁止啟動的信號,設備則會被禁止啟動;(3)啟動/暫停功能:設備啟動是建立在所有系統均處于正常運行狀態基礎上的,一旦有某一系統在啟動時出現故障,那么設備將會被暫停啟動,待到故障排除之后,才能夠繼續啟動設備;(4)事故處理/暫停/解除功能:運行故障一旦發生,故障點便會沿著煤流方向以后的設備煤運空后延時停車。如果故障可以在短時間內解除,現場人員可解除故障。故障解除之后,系統會開啟預告功能,預告結束后設備啟動,恢復正常運行狀態;(5)急停功能:系統中的急停功能可以隨時對所有設備進行緊急停止,以防止出現重大事故或者使事故最小化;(6)通訊功能:各計算機與控制器之間具有緊密聯系,可以隨時完成信息數據的傳遞,整個通訊簡單、明了,且應用性能較高;(7)集控功能:系統設置集中、就地、試驗三種工作方式,每一種方式都有相應的實施對象,可以有效預防設備故障的產生,降低設備故障發生率。
綜上所述,隨著我國煤礦生產行業發展腳步的不斷加快,PLC在選煤廠中的應用將會越來越廣泛。從本文的分析我們能夠看出,PLC不僅具有較高的可行性和靈活性,而且容易操作,可大幅度提高選煤廠生產過程的監控水平,提高生產效率,進而促進選煤廠可持續發展目標的順利實現。
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