PLC在洗煤車間應(yīng)用中要采取的防護(hù)措施

文/唐利劍

我國國土遼闊，各種化石資源的含量較為豐富，其煤炭資源的含量在世界名列前茅。雖然我國每年煤炭的產(chǎn)量都很高，但其實(shí)煤炭的入洗率是很低的，通常情況下只能達(dá)到20%左右，這也就使得大量沒有來得及清洗的煤矸石成為了鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕繕?biāo)，這就在一定程度上增加了鐵路運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān)。煤炭的整體生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量不僅僅會對我國煤炭行業(yè)未來的發(fā)展產(chǎn)生影響，同時也會對我國社會經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展造成影響，因此，行業(yè)內(nèi)應(yīng)該積極對煤炭的生產(chǎn)理念進(jìn)行完善優(yōu)化，保證煤炭的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。煤炭資源不僅僅是主要的工業(yè)燃料，同時也是一種重要的化工生產(chǎn)原料，在我國很多行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。一般情況下，不同企業(yè)的客戶對于煤炭的等級要求也是有很大不同的，因此，煤炭生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該根據(jù)不同客戶的不同要求來進(jìn)行煤炭供應(yīng)。基于這樣的行業(yè)發(fā)展背景之下，煤炭洗選加工變得越來越重要。

1 PLC干擾信號的來源分析

PLC計(jì)算機(jī)控制設(shè)備在煤炭生產(chǎn)加工過程中有非常廣泛的應(yīng)用，并且其設(shè)備本身具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性以及安全性，其抗干擾能力也非常強(qiáng)，這也是此項(xiàng)技術(shù)受到廣泛歡迎的原因之一。然而，在不同的工作環(huán)境下，其干擾信號產(chǎn)生的途徑以及種類也是有很大區(qū)別的，基于此，筆者對干擾信號所產(chǎn)生的途徑進(jìn)行了探討。

1.1 供電電源所產(chǎn)生的干擾

對于供電電源來說，其在供電過程中自身的運(yùn)轉(zhuǎn)情況也會直接影響到計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。因?yàn)殡娫吹囊霃亩鴮?dǎo)致PLC計(jì)算機(jī)設(shè)備的整體運(yùn)行精準(zhǔn)程度下降也是較為常見的，嚴(yán)重的時候還會引發(fā)系統(tǒng)的故障，這對洗煤工作的質(zhì)量以及效率會有很大的影響。供電電源所產(chǎn)生的干擾信號是現(xiàn)階段影響PLC系統(tǒng)工作的主要途徑之一，這種干擾信號主要是通過供電線路的耦合所產(chǎn)生的。當(dāng)電網(wǎng)的運(yùn)行干擾到控制系統(tǒng)的時候，變送器電源與系統(tǒng)的電氣連接儀表就會發(fā)生電源電路等耦合進(jìn)入的情況。此外，各種大功率的用電設(shè)備所產(chǎn)生的交流磁場都有可能對PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，尤其是當(dāng)電網(wǎng)的內(nèi)部運(yùn)行情況發(fā)生變化的時候，一定會傳到輸電線路的電源原邊。以上種種因素度有可能會對接入同一個電網(wǎng)的PLC供電電源造成嚴(yán)重的干擾，嚴(yán)重的時候還可能會導(dǎo)致控制系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)的情況，對選煤企業(yè)的整體運(yùn)行質(zhì)量以及效率會產(chǎn)生很大的影響。

1.2 電磁輻射干擾

應(yīng)用PLC系統(tǒng)進(jìn)行各類信號傳輸?shù)臅r候，一定要借助信號線才能夠?qū)崿F(xiàn)。再利用信號線進(jìn)行信號傳輸?shù)臅r候，經(jīng)常會受到一些外界因素的影響，其主要表現(xiàn)為電磁輻射的干擾，這都是由于外界信號的侵入所造成的。輻射電磁場主要是來自于電力網(wǎng)絡(luò)以及電氣設(shè)備的暫態(tài)過程，因而產(chǎn)生的電磁場，這也就使得其磁場的分布較為復(fù)雜。當(dāng)控制系統(tǒng)被安裝在射頻場內(nèi)就必然會受到電磁輻射的干擾。由信號傳輸線引入干擾會導(dǎo)致其整體運(yùn)行出現(xiàn)異常的情況，嚴(yán)重的時候還會導(dǎo)致元件出現(xiàn)毀壞的情況，并且對系統(tǒng)的隔離能力相對較差，容易引起信號之間的相互干擾，從而導(dǎo)致其整體運(yùn)行質(zhì)量受到了影響。

2 PLC的具體防干擾措施

對于選煤企業(yè)而言，應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)可以有效提升洗煤的工作效率，但是在應(yīng)用控制系統(tǒng)的時候經(jīng)常會受到一些外界因素或者人為因素的影響，想要有效的起到抗干擾的目的，首先應(yīng)該對噪聲源進(jìn)行精準(zhǔn)控制，這樣可以起到消除干擾的目的。此外，還應(yīng)該對電磁干擾的傳播途徑進(jìn)行切斷，這樣可以使傳播過程中受到電磁干擾的可能性有效降低。最后，還可以嘗試加強(qiáng)控制系統(tǒng)自身的抗干擾能力，這是非常關(guān)鍵的，可以有效降低系統(tǒng)對噪聲的敏感程度。以下為詳細(xì)措施。

2.1 預(yù)防供電電源干擾的措施

為了可以有效促進(jìn)控制系統(tǒng)抗干擾能力的全面提升，應(yīng)該對供電電源干擾的情況進(jìn)行積極防治，煤炭企業(yè)可以選擇高性能的電源，以此來實(shí)現(xiàn)抑制電網(wǎng)的干擾。在控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，電網(wǎng)信號的強(qiáng)度起著非常關(guān)鍵的作用，會直接影響到系統(tǒng)的整體運(yùn)行能力。現(xiàn)階段，我國煤炭企業(yè)所應(yīng)用的控制系統(tǒng)供電電源大多數(shù)都具有非常理想的隔離性能，而對于大功率的直流用電設(shè)備來說，其動力電源以及PLC供電電源所采用的電力變壓器也是有所不同的，這樣可以在一定程度上弱化電網(wǎng)的信號干擾。對于關(guān)鍵設(shè)備PLC控制系統(tǒng)來說，采用在線式不間斷供電電源供電，這樣可以達(dá)到有效提升系統(tǒng)斷電保護(hù)穩(wěn)定性的目的，并且也使得自身的干擾隔離性能得到了很好的體現(xiàn)。

2.2 防電磁輻射干擾的措施

對于PLC控制系統(tǒng)來說，光電耦合器是其內(nèi)部非常重要的設(shè)備元件之一，可以有效實(shí)現(xiàn)對外部開關(guān)量信號的隔離，這樣一來，也就使其自身抗干擾能力得到了有效加強(qiáng)。這些原件在實(shí)際應(yīng)用的過程中有非常理想的效果，對外部干擾信號具有一定的消除以及弱化效果。但是，從現(xiàn)階段其設(shè)備現(xiàn)場運(yùn)行生產(chǎn)的實(shí)際情況來看，仍然有一部分外界干擾信號是難以消除的，因此，這也導(dǎo)致了信號采集錯誤以及控制效果不理想的情況頻繁出現(xiàn)。所以，在安裝以及布線的時候應(yīng)該注意遵循以下原則要求。

（1）在對電纜進(jìn)行選擇的時候，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)對輸入信號以及高速傳輸信號的模擬，通常情況下是采用屏蔽信號電纜的方式來實(shí)現(xiàn)的。為了可以有效減少電磁信號的干擾，可以采用鎧裝屏蔽電力電纜，其實(shí)際應(yīng)用效果較為理想。

（2）在對信號的傳輸方式進(jìn)行選擇的時候，應(yīng)該對信號之間的距離進(jìn)行精準(zhǔn)模擬，一般情況下，應(yīng)該采用4-20mA的電流傳輸方式，這樣可以有效保證電流在傳輸過程中不會受到外界因素的干擾。在進(jìn)行傳輸模擬信號屏蔽線安裝工作的時候，要注意將屏蔽層一端進(jìn)行接地處理，這樣可以起到泄放高頻干擾的目的。

（3）對環(huán)境和布線的要求，應(yīng)該保證控制系統(tǒng)的安裝要遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源，并且在使用高頻電焊機(jī)以及其他大功率設(shè)備的時候應(yīng)該與控制系統(tǒng)保持一定的距離，防止其對控制系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。PLC控制系統(tǒng)不能與高壓裝置安裝在一起，并且要保證其各自動力線單獨(dú)布置，這樣才能夠起到防止電磁干擾的目的。

3 結(jié)束語

現(xiàn)階段，我國自動化發(fā)展水平正在不斷提升，煤炭企業(yè)的發(fā)展也迎來了一個新的階段，在工控領(lǐng)域，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣，其整體應(yīng)用質(zhì)量也在不斷提升。現(xiàn)階段自動化技術(shù)以及通訊技術(shù)都是我國行業(yè)內(nèi)的熱門技術(shù)，隨著可編程控制器技術(shù)的不斷發(fā)展，其整體可靠性得到了顯著的提升，性價比也相對較高，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得煤礦企業(yè)的整體生產(chǎn)效率得到了顯著提升。綜上所述，科技的發(fā)展對于機(jī)械設(shè)備自動化水平的提升有很大促進(jìn)作用，今后，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用一定會更加廣泛，從而為我國自動化技術(shù)的長久發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。