羅克韋爾PLC系統(tǒng)在備煤運輸中的應(yīng)用

金富強，劉艷茹

河南省開封龍宇化工有限公司，河南開封 475200

羅克韋爾PLC系統(tǒng)在備煤運輸中的應(yīng)用

金富強，劉艷茹

河南省開封龍宇化工有限公司，河南開封 475200

本文闡述了備煤系統(tǒng)中皮帶運輸機(jī)的控制系統(tǒng)及其主要特點，用PLC順序控制的硬件組成和軟件控制的設(shè)計方法，介紹了羅克韋爾自動化控制系統(tǒng)中的高端產(chǎn)品A-B ControlLogix系列Logix5000在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

順序控制；皮帶運輸機(jī)；PLC；梯形邏輯

0 引言

備煤原煤輸送系統(tǒng)是氣化爐用煤及自備電廠發(fā)電的一套大型燃料運輸系統(tǒng)，由多級皮帶運輸機(jī)組成。采用羅克韋爾公司的PLC與接觸器相結(jié)合進(jìn)行控制。本系統(tǒng)具有體積小、故障少，接線簡單，安裝維護(hù)方便，抗干擾能力強，運行安全可靠等特點。

1 系統(tǒng)功能

1.1 系統(tǒng)組成

燃料儲備系統(tǒng)主要有原煤倉、給煤機(jī)、皮帶輸送機(jī)、環(huán)錘式破碎機(jī)、馳張篩、節(jié)肢篩、塊煤倉、末煤倉、煤倉料位計、卸料器等組成。

1.2 控制要求

備煤系統(tǒng)，是一個大型的皮帶運輸系統(tǒng)，工作任務(wù)重，用煤量大，上煤的保障性、可靠性、準(zhǔn)確性、及時性，直接影響著全廠的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益，所以必須保障這套系統(tǒng)在運作過程中的安全可靠性。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

備煤系統(tǒng)的數(shù)字輸入信號有：設(shè)備啟停狀態(tài)、AB兩路選擇、給煤機(jī)選擇、皮帶打滑、跑偏、卸料器抬起和放下位置等216個DI點；數(shù)字輸出信號有：振動給煤機(jī)、皮帶除鐵器、皮帶運輸機(jī)、篩子、破碎機(jī)、卸煤器抬起和放下、起動/停車預(yù)告等207個DO點；并且還有各條皮帶的電機(jī)電流和煤倉煤位模擬量輸入信號52個AI點，這些信號必須被PLC I/O模塊準(zhǔn)確的采集，才能保證系統(tǒng)的安全運行。

備煤系統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

因此，選用了美國羅克韋爾（Rockwell）自動化公司的ControlLogix系統(tǒng)，該系統(tǒng)為Rockwell的高檔產(chǎn)品，具有處理速度快，網(wǎng)絡(luò)特性好，安全可靠，適合過程控制和分布式控制等優(yōu)點。ControlLogix系統(tǒng)采用小巧高可靠性的工業(yè)模塊，提供順序、過程自動化控制。

ControlLogix系統(tǒng)有如下特點：網(wǎng)絡(luò)之間的通信不需要處理器干預(yù)；

機(jī)架中可以任意排列和配置任何數(shù)量的控制器、I/O或通信模塊，且模塊支持帶電插拔，便于維修模塊故障。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

RSLogix 5000作為適用于ControlLogix處理器的編程軟件，其可靠的通訊和直觀的用戶界面等特性，適合具有任何層次開發(fā)人員的學(xué)習(xí)使用。

它常用的編程語言有梯形圖語言（LD）、順序功能圖語言（SFC）和功能塊語言（FBD）。皮帶輸送機(jī)控制系統(tǒng)屬于典型的順序控制，我廠主要采用梯形圖語言（LD）編程，來完成皮帶機(jī)的順序控制。

RSLogix5000的主要特點:

樹型文件夾結(jié)構(gòu)的項目文件，容易創(chuàng)建任務(wù)、程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

準(zhǔn)確方便的I/O組態(tài)；設(shè)備在線診斷功能；可靠的通訊；一鍵實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的上傳和下裝；15個優(yōu)先級允許控制器首先執(zhí)行最重要的任務(wù)。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 起動程序

首先，做好啟動前準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作完備后，按下程啟按鈕，皮帶運輸機(jī)按編寫好的程序在PLC的控制下一步步逆序啟動。

圖1 起動程序流程圖

系統(tǒng)必須選擇正確的流程，才能夠按照PLC系統(tǒng)程序執(zhí)行：預(yù)啟-程啟-程停等一系列動作

4.2 工作程序

當(dāng)所有的設(shè)備啟動后，皮帶運輸機(jī)就開始正常的運煤工作，自動卸料的電動推桿式卸料器在PLC上位機(jī)的控制下自動落下，使煤進(jìn)入煤倉。

4.3 停止程序

工作完畢之后，煤倉注滿，按下程停按鈕，然后皮帶運輸機(jī)按順序逐步停止。最后所有設(shè)備全部停下，等待下一次的工作開始。

4.4 故障程序

在皮帶運輸機(jī)的故障回路監(jiān)測中采用了下降沿輸出指令，若運行中出現(xiàn)故障，使某一設(shè)備不能正常運行，只要該設(shè)備因故障而停車，一個下降沿到了，就會把前序設(shè)備電路斷開而實現(xiàn)聯(lián)鎖停車，并發(fā)出故障報警聲，直到故障解除后恢復(fù)正常。

5 結(jié)論

本系統(tǒng)方案不僅選擇了成熟、可靠的軟/硬件，并充分考慮了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，對今后控制功能和管理功能的擴(kuò)充提供了很好的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)自投入運行以來，運行狀態(tài)良好，自動化水平達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)的領(lǐng)先水平，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]廖常初.PLC應(yīng)用技術(shù)問答[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]夏辛明，等.可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用[M].2版.北京理工大學(xué)出版社，2005.

[4]李道霖.電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M].北京電子工業(yè)出版社，2004．

TM571

A

1674-6708（2011）53-0144-02

金富強，工程師，工作單位：開封龍宇化工有限公司，職務(wù)：電儀廠副廠長，研究方向：自動控制

劉艷茹，工程師，工作單位：開封龍宇化工有限公司動力廠，研究方向：化工工藝