PLC在張家峁選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用

劉小龍

摘 要：介紹可編程控制器在陜煤集團(tuán)神木張家峁礦業(yè)有限公司選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用以及PLC在應(yīng)用過(guò)程中保證正常運(yùn)行應(yīng)注意的一系列問(wèn)題以及一些建議。

一、簡(jiǎn)述

從廣義上講，可編程控制器也是一種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，只不過(guò)它具有比計(jì)算機(jī)更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連的接口，具有更適用于控制要求的編程語(yǔ)言.所以可編程控制器PLC與一般計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，也具有中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、I/O接口等部分。

二、可編程控制器的基本運(yùn)行原理

可編程控制器的工作是在系統(tǒng)軟件支持下以掃描方式實(shí)現(xiàn)的，完成整個(gè)掃描過(guò)程所需的時(shí)間為掃描周期。一般說(shuō)來(lái).可將整個(gè)掃描周期分為以下幾個(gè)部分：I、自監(jiān)視掃描；2、與編程器進(jìn)行信息交換；3、與數(shù)字處理器進(jìn)行信息交換；4、與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；5、用戶程序掃描；6、輸入輸出掃描。

三、PLC在選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC在選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)使用美國(guó)AB公司PLC 系列模塊系統(tǒng)，有著大范圍的各種功能摸塊可以滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)。它采用了簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面的網(wǎng)絡(luò)能力.使得應(yīng)用十分靈活。選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)主要使用以下幾種類(lèi)型的模塊：

1、 PS電源模塊

將外部電網(wǎng)電壓變換為可編程序控制器所需的DC24V工作電壓。

2、CPU模塊

可編程序控制器的中央處理單元通過(guò)其本身具備的接口，既可以實(shí)現(xiàn)多CPU之間的網(wǎng)絡(luò)連接，也可實(shí)現(xiàn)與上位工控機(jī)的通訊等功能。

3、Contro1Net網(wǎng)絡(luò)模塊

實(shí)現(xiàn)核心處理器CPU與主洗車(chē)間、產(chǎn)品倉(cāng)上、原煤倉(cāng)下的網(wǎng)絡(luò)通訊。

4、DeviceNet網(wǎng)絡(luò)模塊

實(shí)現(xiàn)與低壓配電柜中E3過(guò)載保護(hù)器通訊。

5、EtherNet/IP模塊

在選煤廠PLC控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)與來(lái)自南瑞繼電保護(hù)的電壓、電流等信號(hào)通訊。

6.模擬量輸入模塊

將來(lái)自過(guò)程的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC可以處理的數(shù)字量信號(hào)，供CPU在執(zhí)行程序時(shí)調(diào)用。模擬量信號(hào)可以是電壓信號(hào)、電源信號(hào)、或測(cè)溫元件PT100信號(hào)等。

在選煤廠PLC控制系統(tǒng)中來(lái)自來(lái)自各電動(dòng)機(jī)的繞組溫度、軸承溫度，就是通過(guò)這個(gè)模塊提供給CPU的。

7、數(shù)字量輸入模塊

將外部開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作信號(hào)轉(zhuǎn)化為CPU能處理的電平信號(hào)，對(duì)各開(kāi)關(guān)量信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，為程序執(zhí)行提供數(shù)據(jù)。比如在選煤廠PLC系統(tǒng)中就地得停止、啟動(dòng)、拉繩、重偏、輕偏、打滑、撕裂、煙霧、堵塞信號(hào)都是通過(guò)這個(gè)模塊提供給CPU的。

8、數(shù)字量輸出模塊

將CPU輸出的電平信號(hào)變換為控制對(duì)象所需的工作電平，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。比如選煤廠PLC控制系統(tǒng)中高壓電機(jī)的啟動(dòng)、停止、警示電笛信號(hào)就是通過(guò)這個(gè)模塊輸出的電信號(hào)來(lái)執(zhí)行的。咱們洗煤廠搞得一項(xiàng)科技創(chuàng)新：各照明電源開(kāi)關(guān)和電動(dòng)葫蘆電源的集控控制就是通過(guò)這個(gè)模塊來(lái)執(zhí)行的。

四、PLC在選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)電氣操作中完成的功能

1、根據(jù)控制方式、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、運(yùn)行方向、運(yùn)行信號(hào)選擇等條件發(fā)出給定速度的大小及運(yùn)行方向的信號(hào)。

2、根據(jù)反饋信號(hào)確定各保護(hù)傳感器的工作狀態(tài)。

3、根據(jù)反饋信號(hào)確定是否有故障及故障的性質(zhì)。

4、將運(yùn)行狀態(tài)和故障信號(hào)顯示出來(lái)。

五、PLC在選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)

1、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。

2、易學(xué)易懂。

它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受.梯形語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。

3、電控裝置硬件簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，邏輯關(guān)系明確，維護(hù)方便，工作量小，容易改造。

4、PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試周期大為縮短。同時(shí)，日常維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改編程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。

六、安裝與布線

1，動(dòng)力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，將PLC的I/0線和大功率線分開(kāi)走線。如必須在同一線槽內(nèi).分開(kāi)捆扎交流直流線，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最小。

2， PLC的輸入與輸出最好分開(kāi)走線，開(kāi)關(guān)量與模擬量也要分開(kāi)敷設(shè)。

3，交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜輸出，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線。

4.輸入接線一般不要太長(zhǎng)。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大，可適當(dāng)長(zhǎng)些。

5、輸入線和輸出線不能用同一根電纜。

6、采用繼電器輸出時(shí)，所承受的電感性負(fù)載的大小會(huì)影響到繼電器的使用壽命，因此使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇或加隔離繼電器。

七、PLC應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題及建議

盡管PLC控制系統(tǒng)的可靠性較高，抗干擾能力強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過(guò)于惡劣、電壓過(guò)高或電壓過(guò)低，就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行。要提高PLC系統(tǒng)的可靠性，一方面我們要選擇有信譽(yù)度生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。另一方面我們的使用過(guò)程中應(yīng)該注意如下幾個(gè)問(wèn)題：

⒈室內(nèi)安裝環(huán)境溫度不高于+40℃不低于-5℃。

⒉遠(yuǎn)離強(qiáng)烈震動(dòng)源。

⒊空氣相對(duì)濕度應(yīng)不小于85 %。

4.避免腐蝕和易燃?xì)怏w。注意防止煤塵進(jìn)入。

八、結(jié)束語(yǔ)

PLC控制系統(tǒng)在選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)系統(tǒng)的應(yīng)用，要合理有效的抑制干擾，改善工作環(huán)境、降低震動(dòng)、減少煤塵、防止?jié)駳馇秩耄央娫淳€直接由互感器接到PLC裝置，減少中間環(huán)節(jié)，保證選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)的PLC正常工作。