關于羅克韋爾PLC在選煤廠中的應用

摘 要：隨著大型選煤廠自動化管理水平和洗選能力的提高，對可靠的集中控制系統，網絡結構和通信方法的建設提出了更高的要求。因此本文介紹了羅克韋爾（以下簡稱AB）邏輯控制系列PLC在大型選煤廠的應用。并結合實際案例以建設成功的1500萬噸的大型選煤廠為例，通過初步設計、建設和安裝該系統。結果表明該系統運行穩定，起到了很好的控制效果。

關鍵詞：選煤廠;羅史韋爾PLC;集控系統

當前隨著科學技術的飛速發展，選煤廠的自動化程度越來越先進，這是因為選煤廠采用了先進的PLC控制系統。通過PLC控制系統控制選煤廠，不僅能夠有效的提高生產效率，而且還加快了選煤廠自動化建設的發展。因此本文簡要介紹了AB公司的PLC集中控制系統在大型選煤廠中的作用和應用效果。

1 AB公司PLC集控制系統簡介

1.1 集控制系統的組成

根據現場設備控制和車間工藝流程的要求，集中控制系統考慮了施工安裝的方便性和配電設備的位置，建立了以下控制站：塊煤車間控制分站、主洗滌車間控制分站、浮選車間控制分站、壓力過濾車間控制分站，集中車間控制分站和運輸銷售車間控制分站。生產監控系統的主站設在沙曲選煤廠二樓集中控制室設備室。在分煤車間、主洗選車間、浮選車間、濃縮車間、壓力過濾車間、運輸銷售車間等配電室安裝了一套遠程監控變電所。主廠房中央控制室還包括重中壓、桶位控制系統、粗煤泥控制系統和壓濾機單自動控制系統。

1.2 集成控制系統設備

PLC的系統由ABPLCControlLogix1756的系列控制組成。該系統結構一共分為三層：第一層為現場設備層、第二層為PLC控制層、第三層為監控信息層。

事實上，PLC的核心控制系統位于該系統控制的中間層面，其功能是負責底層設備以及主機之間的通信連接。底層是現場設備層，它通過開關信號，模擬信號和一些標準通信協議連接到PLC。

2 PLC集控系統功能分析

2.1 控制功能

根據選煤廠的生產工藝，PLC控制系統遵循的是“逆煤流起車、順煤流停車”的原則。控制系統是根據選煤廠設備之間關系的鎖相圖設計的。由于PLC的集成控制系統有著報警處理功能，因此在系統投入使用之后，系統可以向現場工作人員發出警告信號，讓他們意識到生產即將開始，讓無關人員趕緊遠離作業設備。

2.2 PLC集控系統動態圖形顯示的功能

PLC集中控制系統可以在視頻服務器的大屏幕上顯示生產過程中的圖像，使集中控制室的操作員能夠操作并監控選煤廠的整個作業過程。在控制臺上，操作工人可以輕松地看到顯示系統顯示的動態圖形，其圖形主要包括：整個工廠的生產車間，設備的運行畫面、倉庫情況及液位情況。

3 ABPLC集成控制系統在選煤廠的應用實例

選煤廠大多屬于礦井式選煤廠。因此選煤廠的洗選能力與礦井生產量相匹配，包括儲存，篩分，破碎，洗選等，多種工作程序形成一套完整的成品煤儲存和裝載生產系統。生產系統的運行將直接影響到礦井的生產。下面我們以某地的1500萬噸大型選煤廠為例說明具體運用過程。選煤廠采用重中淺槽選煤技術，可同時運行三套淺槽系統。

3.1 系統的配置

集中控制系統由中央控制單元，PLC主站和變電站PLC組成。通過網絡連接構成分布式監控系統。

（1）集控室。選煤廠集中控制中心位于綜合樓，集中了整個選煤廠的主要設備和綜合自動化系統的設備，實現了對工業電視信號接收和處理的監控。除此之外，它還具有接收和處理工業電視信號，以實現工業電視信號與DID顯示屏和工業電視控制流程的切換。而Web網絡服務器系統負責采集全廠的生產和管理。管理等信息，并為準備工廠提供信息管理服務。

（2）現場PLC站。PLC站的位置與低壓配電室有關，預留的PLC配置用于低壓開關設備的設計，有利于控制系統的二次接線和系統管理。

3.2 PLC的設計選型

選煤廠常用的PLC模塊有：電源，處理器，通訊，溫度，模擬輸入和輸出（AI/AO），數字輸入/輸出（DI/DO）。需要說明的是模塊的選擇應與二級相結合，使系統能更好地擴展，結構更加簡潔。

（1）CPU模塊與電源模塊的選擇。CPU模塊1756-L75，內部內存32MB，內置USB端口.控制器采用冗余控制-Logix系統，兩控制器之間采用光纖電纜。為了便于今后的擴展，PLC機架將保留幾個空槽，從而使電源容量盡可能大。

（2）通信模塊的選擇。羅克韋爾可選通信模塊：以太網、DH+、ControlNet、DeviceNet、RIO等多品牌組成。該通信協議方便了設備層之間的數據交換。而其他品牌PLC之間的通信以及主機與主機之間的數據交換，避免了通信協議差異導致的要求協議轉換鏈路的不穩定因素。

3.3 PLC網絡的選擇

大型選煤廠綜合監測網采用星型結構的100M工業以太網，主干網通信介質采用單模護套光纖，成套設備的隔膜濾波器通過DH網與主網通信。變頻器、軟起動器通過設備網與主網絡通信，自動投藥系統采用以太網通信。10kV配電系統配有通信管理機和以太網通信接口，通過工業以太網與主網通信。最后，主網絡通過光纖傳輸到控制室。整個網絡系統模塊配置均完全可靠。

3.4 系統軟件的選擇

該軟件由監控和編程兩類軟件組成。實現了PLC網絡人機界面的監控、PLC的邏輯控制功能以及系統的內外數據接口。

（1）PLC編程軟件包。PLC使用1756Logix和RSLogix5000系列中文編程軟件來控制各種系統中PLC的算法和邏輯配置。無需通過向系統添加或更改測試點來重新編譯整個系統程序。

（2）監控軟件。監控軟件使用GE公司的iFix軟件的主要組態軟件，該軟件中使用的通用電氣的網絡軟件可以供多臺計算機訪問使用。軟件系統為中文版的WIN7，使系統做到實時公開運行。

4 結論

本文將羅克韋爾PLC應用于1500萬噸大型選煤廠。采用RockwellAB集成體系結構，簡化了系統的結構，減少了大量的接口部件。根據現場設備的連接和儀器儀表的選擇，配置PLC的輸入輸出模塊進行傳感器選擇。整個系統運行穩定，取得了良好的控制效果。

參考文獻：

[1]谷磊.羅克韋爾PLC之間數據通訊在顯德汪礦選煤廠中的應用[J].煤炭與化工，2014（04）.

作者簡介：楊勇（1981-），男，漢族，云南宣威人，大專，電氣工程師，研究方向：電氣自動化。