淺談PLC的特點及在選煤廠的應用

摘 要：可編程控制器簡稱PLC，是近年來發展迅速，應用面廣的工業控制裝置。為了進一步優化選煤廠工藝流程，提高自動控制程度，選煤廠采用PLC控制技術與生產工藝的要求和特點相結合的方式，實現了自動控制多臺設備連續性作業，降低了作業人員數量和勞動強度，有效減少了人員、設備操作等因素造成的產品質量問題和安全事故，提高了生產工藝中高精度控制的準確性。文章主要介紹了PLC的特點及在我公司工業生產中的具體應用。

關鍵詞：PLC特點；選煤廠；應用

PLC是一種主要針對開關量控制的工業微型計算機。對于選煤廠惡劣的工業生產環境，機電設備的簡單拖動，設備集中控制的特點來說PLC可以很好的勝任。就我廠而言，由于采用了較為先進的大型PLC系統，再加以配套使用的各種在線檢測儀器。不僅大大提高了生產率，還提高了生產的安全性。

1 可編程控制器（PLC）的特點

可靠性高：PLC采用模塊化結構，選煤廠工業生產所使用的PLC以機架為單位，其安裝簡單、調試方便、維護工作量小，且大多數PLC可以工作在惡劣的電磁干擾環境中，因此，PLC可以在大多數工業環境中直接使用。

通用性強：PLC模塊種類豐富，組網方式靈活多樣，用戶只需根據生產工藝對PLC進行硬件選型。硬件確定并組網以后，即使生產工藝或者現場設備不斷變化，在硬件能力達到生產實際使用量的前提下，僅需通過改編上位機程序就可以滿足新的需求。因此，PLC在工廠自動化生產中會被廣泛使用。

PLC編程語言功能強大：PLC程序可以通過梯形圖、功能塊圖、順序功能圖、結構化文本、指令表五種方式進行編程，PLC編程語言簡單易學，特別是梯形圖編程，與現場電氣原理圖相似，使得電氣工作人員易于掌握。PLC可以通過編程實現邏輯運算、計時、計數、順序控制等功能。

2 PLC在選煤廠生產中的應用

2.1 選煤廠生產工藝對PLC的邏輯要求

選煤廠的生產具有連續性強的特點，設備之間相互制約，互為掣肘。其中任何一臺設備的突然停車都會導致設備中積壓煤炭，跑煤、跑水，介質浪費、耙子壓死等現象。因此選煤廠的生產工藝對PLC有著較高的要求。

啟動與停車：為了防止煤炭將設備壓死，設備原則上要逆煤流逐臺啟動。設備逐臺啟動要設置延時，不僅可以防止堆煤，還可以避免同時啟動對電網造成的沖擊，至使拉低電網電壓欠壓保護動作，導致啟動失敗。停車時，要按照順煤流的方向逐臺延時停車，延時時間原則上要大于等于該臺設備上的煤全部被運轉至下臺設備所用的時間。但為對電能造成不必要的損耗，時間要根據現場實際情況設定，且在滿足設備不堆煤的情況下越短越好。

閉鎖關系：選煤廠設備在集控狀態時，設備之間要加聯鎖，以保證有嚴格的閉鎖關系。這樣當某一臺設備因為故障停止時，來煤方向的設備會因為閉鎖而停止，不僅防止了事故范圍的擴大，還很大程度上控制了跑冒滴漏的現象。

控制方式：選煤廠有集控、就地、檢修三種控制方式。集控要做到調度室可以通過上位機的鼠標和鍵盤實現設備的單啟、單停或按閉鎖關系的全部設備啟停操作；為了滿足單臺設備的檢修與調試工作，選煤廠要設有就地控制方式，現場設置就地按鈕，可以實現現場單臺設備的啟動與停止功能；當設備打到檢修狀態時，設備無法通過集控和就地啟動。便于檢修人員和現場崗位對設備的檢修與檢查工作。

對設備的可選擇性：我廠有單雙號兩套系統，每套系統即可獨立運行也可以同時生產。對于具有相同功能的多臺并行設備，調度室要有對多臺設備靈活選擇的能力，以滿足當某些設備檢修時，不至于全廠癱瘓，選煤廠還可應急生產。

信號的人機交互：預告信號，在設備啟動前，調度室要向現場發出預告信號，提醒現場工作人員遠離即將開啟的設備，以保障人員的安全；設備故障信號，當現場設備發生故障時，PLC通過數字量與模擬量模塊采集現場故障信號，并將信號返回上位機，調度室通過模擬運行畫面的設備顏色變化，可以立刻發現故障設備，并及時通知現場操作人員找到故障所在；運轉顯示信號，當設備運轉正常時，設備運行狀態（包括電機溫度、介質密度、皮帶小時產量、桶中液位高低、筒倉倉位等）可以通過現場檢測裝置，經PLC收集返回給上位機。以便調度室更好的掌握現場情況。

2.2 硬件配置

我廠集控系統采用AB公司的Control Logix5000 PLC，在主廠房配電室設置PLC主站，各配電室（包括10KV開閉所、篩分破碎車間、濃縮車間、產品倉上及輔助生產設備配電室）設PLC遠程站，主站和遠程站通過ControNet通訊網絡組成有機的整體；成套設備（如加壓過濾機、板框壓濾機、藥劑自動制備和添加系統等）的控制核心必須采用AB系列PLC，通過DH+網與主網進行通訊；空氣壓縮機、高壓供電系統微機保護裝置等其他設備，必須能通過MODBUS協議與主網進行通訊。變頻器系統通過DeviceNet與主網進行通訊。原煤倉料位信號同時進入礦井監測監控系統和洗煤廠集中控制系統。為了保證集中控制室電源的穩定性，要求該控制室的電源按照雙回路設計，每個回路電源來源應相對獨立。另外為確保集中控制室內設備使用壽命，集控室大屏、全部計算機、工控機等重要設施統一配置一臺大功率UPS電源，要求在停電后可維持不少于0.5小時供電。

選煤廠現場主要配備有：就地按鈕，皮帶保護傳感器（跑偏開關、拉繩開關、防異物、縱撕檢測、欠速傳感器、煙霧檢測裝置等），倉位傳感器、液位傳感器、溜槽堵塞、壓力傳感器、高低壓電器監測設備等。來保證選煤廠生產自動化的安全穩定運行。

2.3 實際現場應用

煤礦選煤廠采用可編程序控制器控制選煤廠設備起車不僅可以做到啟車前對設備的故障預檢測，保證全部設備一次起車成功，成功率幾乎達到了100%，而且還節省了大量的生產前的啟車時間。若全部采用就地啟車，全廠啟車一次需要至少30分鐘的時間，而采用集中控制只需要幾分鐘便可開啟全廠設備。PLC在選煤廠的使用，取得了良好的效果。

綜上所述，PLC是選煤廠自動化生產的核心技術力量，是振興傳統工業的新鮮血液。通過自動化集控系統，不但可在集控室實現對子控制系統的監視，還可使用軟件對系統進行監控、調試和編程。降低了設備維護和維修量，減輕了員工的負擔。由于PLC的深入發展，洗煤工藝和系統控制得到進一步優化，提高了選煤效率，加強了生產安全，為我廠高效發展奠定了基礎。隨著科學技術的發展，PLC技術將得到廣闊應用，前景也將越來越光明。

參考文獻

[1]康長初.PLC基礎應用[M].機械工業出版社，2003.

[2]宋秀玲.PLC在中國的發展及應用前景[J].和田師范專科學校學報，2010.

[3]姚振龍.淺析PLC在電氣自動化中的應用與發展[J].科技創新導報，2011.

作者簡介：賈冉（1990-），男，內蒙古包頭人，大學本科。