PLC控制系統在洗煤廠中的應用

梁峰

摘 要：隨著科技的發展和進步，PLC控制技術在工業生產中得到了越來越廣泛的應用，PLC控制技術適用于具有一定自動化水平的工業生產線。本文，將結合水峪洗煤廠的特點論述該技術在洗煤廠中的應用實例，分析在應用過程中的一些注意事項，以求在未來更好的發展該技術，提高洗煤廠的生產率。

關鍵詞：PLC控制技術;洗煤廠;應用

洗煤廠是煤炭生產中必不可少的一個重要環節，洗煤效率高低決定著煤炭生產效率的高低，我國應用PLC控制技術的時間相對于西方國家來說稍顯落后，在上世紀90年代初我國才從國外引進PLC控制技術，將其投入到洗煤廠的整個洗選工藝生產線上，經過20多年的發展，PLC技術在洗煤廠中的應用已經具有了一定的規模。但是，在具體的使用過程中，由于資金和其他方面的一些原因，我國部分中小型洗煤廠在應用PLC控制技術的時候，并不是很理想。下面，筆者將結合這些問題對該技術進行詳細的分析。

1 汾西礦業水峪洗煤廠控制對象及設計要求

水峪洗煤廠由原煤帶入設備、重介洗選設備、脫水設備、運輸設備、裝運設備等幾部分組成。洗煤整個生產過程中包括各關鍵點的數據采集和記錄、工藝流程的切換、設備的切換控制、給煤機及入料泵的轉速控制、重介系統的密度控制、重介系統的補水控制、篩子的分流控制、旋流器的壓力控制、生產設備運行狀態的監控和故障報警等，如此多的設備和復雜的工藝運行操作， 需要復雜的自動化控制。整個控制系統以先進的德國西門子公司電氣設備硬件為基礎平臺，依靠優秀的邏輯控制軟件和美觀合理的人機控制界面軟件實現洗煤廠的全自動化控制。

2 PLC控制系統的選擇

PLC控制系統的選擇與傳統的繼電器、接觸器等控制系統有著較為明顯的差別，如在進行工業生產的時候，后者的選型主要是在系統設計工作技術之后才開始的，而前者的選型則是預先根據實際需要設計好的。而在具體的選擇過程中，需要從以下幾個方面進行選擇。

2.1 功能選擇

功能是PLC控制系統選擇時，首先需要考慮的一件事情，設備的功能選擇需要以最大限度的滿足控制對象以及用戶使用需求為基礎性原則，而且在設備功能選擇的過程中還需要考慮到設備突發性狀況問題，要兼顧到設備的維修和備用設備的通用性問題。

2.2 設備的結構選擇

PLC控制系統在運行過程中，對于工藝的穩定性要求比較高。洗煤廠在洗煤過程中，往往是根據煤礦生產需求修建廠址的，某些煤礦的生產環境比較惡劣，因此PLC控制系統的應用環境可能也不是十分的理想。所以在設備結構選擇上，還需要選擇結構穩定的設備，這樣能夠更好的解決后期設備故障維修工作，便于老化設備的更換，擴充設備的時候也比較方便。

2.3 容量選擇

PLC控制系統的容量選擇對于工業生產、系統的穩定都有著極為重要的影響。而在PLC控制系統容量選擇過程中主要從I/O點數和存儲器兩方面考慮。

3 PLC的應用與展望

3.1 應用

3.1.1 開關邏輯控制

在PLC控制系統中開關邏輯控制最基本最廣泛的應用領域，該控制系統既可以取代繼電器接觸器控制，又能夠取代順序控制，實現單機、多機聯動的自動化控制。水峪洗煤廠單電機變頻啟動停止控制設計首先要實現啟動、停止功能，其次是頻率輸入、頻率返回、電流返回功能。最后是與相關聯的水桶液位的閉鎖跟蹤功能。啟動、停止功能靠程序驅動開關量輸出模塊的兩個單獨點和一個公用點來控制實現，它在操作員屏幕上顯示則靠開關量輸入模塊的2個單獨點和1個公用點接收到變頻器啟動停止信號來實現。頻率輸入需要靠程序驅動模擬量輸出模塊上的2個單獨點向變頻器發出4～20mA信號來實現。頻率、電流返回并在操作顯示屏上顯示則需要靠變頻器向模擬量輸入模塊的2個單獨點和一個公用點輸入4～20mA信號來實現。

3.1.2 生產過程監視

①全系統設備的集中控制：包括系統設備的程序啟車、停車，單臺設備的啟停，集中連鎖，事故閉鎖，報警，啟停車預告信號;所有設備將按照一定的啟動或停車順序及連鎖邏輯進行自動控制;系統提供設備的連鎖保護;操作站上進行手動啟停。無論以何種模式進行控制，系統提供設備的連鎖保護;②在操作員LCD顯示器上以流程圖方式實時顯示全廠工藝系統設備的運行狀態，形成各參數的變化趨勢及歷史曲線;流程圖畫面將使用動態圖形技術來實時顯示全廠工況信息。以參數畫面來顯示PID回路狀態及進行模擬量信號監視;以趨勢圖畫面用來顯示液位、旋流器壓力、負荷和皮帶秤的數值。這些畫面可由操作員在線進行操作或修改;③系統對的皮帶機及離心機設置安全保護。皮帶機設置拉繩開關、跑偏開關，大功率皮帶增設堵溜槽、失速保護裝置;離心機設置油壓開關。這些保護開關用來監測皮帶及離心機的運行狀態并以開關量信號上傳控制系統。

3.2 未來發展的展望

隨著時代的不斷發展，科技的進步PLC控制系統的功能也更加全面，在進行人機交互的過程中，能夠更好的傳遞各種指令。在新的時代洗煤廠也應當緊跟時代發展的需求，積極的更新PLC控制系統，培養高新技術人才，高效的運用PLC控制系統。

參考文獻：

[1]張艷青，吳朝龍.PLC控制技術在洗煤廠的應用探討[J].科技創新與應用，2016（11）.