PLC技術在選煤廠自動控制系統的應用探析

房憲陶　張國華

【摘? 要】社會經濟的發展和科技的進步，PLC技術在各行業得到廣泛應用。：在選煤廠實際發展的過程中，以往的技術方式已經不能滿足當前的時代發展需求，應轉變傳統的工作方式，將先進技術應用其中，更好的探索自動化技術方式。本文就PLC技術在選煤廠自動控制系統的應用展開探討。

【關鍵詞】PLC技術;選煤廠自動控制系統;應用

引言

選煤的目的是將原煤用機械方法除去其中有害物質，得到符合質量要求的商品煤，滿足各類工業用煤的質量要求。近年來，我國選煤工業迅猛發展，選煤廠家數量增加，選煤技術進一步加快;但仍存在不少問題，尤其是選煤設備可靠性差、自動化水平低、嚴重影響著商品煤的質量和產量。隨著計算機技術、自動控制技術、集散控制技術、PLC等高新技術的不斷發展，為選煤過程自動化奠定了堅實的基礎。

1選煤工藝以及相關的控制設備分析

對于選煤廠而言，在實際發展的過程中多采用跳汰洗煤相關的工藝技術，設計產量一般都是每年原煤洗脫90萬噸左右，機械設備的應用呈現多元化特點，其中主要包含往復類型給煤機設備、帶式的輸送機設備、跳汰設備、離心機設備、壓濾機設備以及濃縮機設備等。而在自動化控制設備方面，主要就是順啟類型、順停類型、急停類型以及事故停車類型的功能。其中，順啟主要就是在設備運行的過程中，按照逆向的成組特點亦或是逐臺依次停車的特點等運行;急停主要就是設備出現同時停止的現象;事故停車就是在設備運行過程中如若出現了故障問題，前面機械設備會同時的進行停車。在每臺設備運行的過程中，都有著獨特的控制功能，主要應用在檢修工作中以及緊急情況中。

2選煤自動化系統結構

從構成來看，以PLC為基礎的自動式選煤系統主要可以分為計算機、傳感器、天線以及無線訊號傳輸等幾大部分。該系統中上位機的型號為iFIX，而且其內部帶有對應的鏈接單元。（1）DCS通信。iFIX是本系統選用的上位組態軟件，其中間安裝有兩個交換機，而且交換機利用光纜與DCS輔網進行了連接。目前主要想利用PLC設置“遠端/就地”的控制方式位，其中0與1分別對應遠端與就地兩項控制，即DCS與iFIX兩項控制。按照OPCSERVER方案進行設計，采用該設計辦法時只需將軟件OPCSERVER安裝于上位機上，同時用OPC通信模塊替代原本的PLC模塊。此外要在DCS操作站以及上位機兩設備上安裝專業的以太網卡。按照該方案進行設計時無論PLC、DCS還是iFIX均只需與OPCSERVER進行通信和信息交換。系統運行時可以將OPCSERVER與iFIX系統安裝在同一臺計算機上運行，但需要注意的是該計算機必須要達到服務器級別，只有該級別的計算機才能同時支持兩個系統的正常運行。（2）傳輸無線數據模塊。該系統中數據傳輸模塊被視為計算機進行數據傳輸的媒介和可以進行編程的特殊控制裝置。為確保相關模塊同計算機、PLC的正常通信要選擇相關的串口。將該模塊同PLC以及計算機進行連接時可選擇簡單的三線式連接，該連接辦法雖然相對簡單但完全可以滿足系統的相關工作需求。

3PLC技術在選煤廠自動控制系統中組成配置分析

對于自動控制系統而言，其中主要是PLC設備以及控制站設備、swtch設備等組合而成。其中，有工程師站以及操作員站的設備，主要利用相關操作系統進行處理，并且包括遠程的I/O站組成集散控制系統。對于場區面積而言，一般情況下很小，只有兩個左右的配電室，將I/O站以及PLC主機應用其中，有利于進行機柜的分析以及調查，更好的進行主廠配電室處理。一般情況下，會將遠程的I/O占與機柜有機整合，設置配電室結構，并且根據控制站的實際運行特點以及需求進行研究分析，利用工業以太網的形式進行設計處理。為了完善PLC技術在選煤廠自動控制系統中的應用功能，在實際工作中應編制完善的計劃方案，對其進行多方面的整改以及完善，確保提升選煤廠的自動化控制系統運行水平，保證符合目前的處理標準。

3.1集中控制啟車

先由控制室向現場發送啟車預警信號（現場喇叭鳴響3min），預警結束后在操作員站上點擊啟車命令，系統中的設備按逆煤流方向、閉鎖關系和一定的時間間隔依次啟動，考慮到電網的承受能力，設備啟車間隔以10～20s為宜。啟車過程中，若發現異常時，現場和控制站均能終止啟車過程。

3.2上位機程序編寫

從功能來看上位機主要負責檢測與控制系統控制區域內的生產流程和相關設備，需要注意的是各個選煤系統均是相互獨立的，它們相互之間并不進行信息的交換與傳輸。所以當前系統的上位機主要利用主從通信的辦法進行信息傳輸。考慮到實際情況與需求，本系統最終選用了MSCOMM通信控制單元，其主要特點為可以借助串口來實現數據信息的收發，而且能夠對串口進行初始化操作。對上位機的各個程序進行編寫時其所用編程語言為VB，借助該語言來編寫和構建所需的程序及數據庫。有一點需要格外注意，即要確保通信程序所發出的各項指令必須要在格式上與上機位的通信協議一致。運行過程中上機位將收到由PLC分機所發送的響應幀，此時上機位安裝的程序需要根據該響應幀的具體格式對信息進行識別等相關操作。只有按照上述辦法與過程才能及時對信息進行識別與篩分，才能最終完成訊息的交換與傳輸。

3.3集中控制停車

若接到停車命令后，在操作員站上點擊停車命令，設備按順序流方向逐臺停車，為保證每臺設備上的煤運送干凈，又不使停車時間過長，需要根據煤的流速，設置各臺設備停車的間隔時間。

3.4做好事故方面的停車管理工作

在事故停車管理方面，為了更好的采用PLC技術進行選煤廠的自動化控制系統管控協調，需要總結豐富經驗，將PLC技術深入的應用在自動化控制系統中，增強各類系統的運行效果。

3.5PLC程序編寫

當不同位置處的響應幀自動形成了PLC鏈接單元，此時PLC內的各個用戶即可不必進行通信程序的編寫。所以分析和處理模擬量數據信息是編寫PLC程序的核心目的。由于借助傳輸模塊對信息進行輸出后，其最終的模擬量訊息同原始數據存在一定差異，因此為解決該問題需要綜合實際情況針對傳輸的信息做出相應的分析和處理。需要進行注意的是掉電信號與警報信號分別為數字跳變與脈沖式信號。綜上所述，當上述問題發生時，必須要確保報警時間足夠長，只有如此才可以保證工作人員能夠在第一時間收到和發現該信號，從而注意到其警示的問題。

3.6做好相關的控制子系統處理工作

對于控制子系統而言，需要重點關注監控中心工作、OLC主站處理工作及從站處理工作等，保證工程師站以及相關現場終端各方面管理控制工作符合規定。在此工作中還需安排中控室進行系統的監控處理。與此同時，工程師站的相關工作中，還需進行系統的查看以及修改處理，提升終端的操作站監控工作效果。

結語

綜上所述，對于選煤廠的自動化控制系統而言，在實際管理的過程中，應合理使用PLC技術開展工作，編制完善的技術應用計劃方案，通過科學化的方式充分發揮PLC技術的積極作用，提升整體自動控制系統運行水平。

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