PLC自动化控制在选煤厂的发展与应用

PLC自动化控制在选煤厂的发展与应用

王涛

(黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司煤质选煤管理处黑龙江省鹤岗市154100)

摘要：随着近几年我国经济的快速发展，对于石油能源的需求越来越大，石油价格不断增长，使人们对煤炭行业的发展逐渐重视起来，但是传统的输煤选煤系统依然是老式的以继电接触器与人工手动方式半自动化相结合的系统，这种老式系统，使得输煤选煤现场环境恶劣，工作效率不高，老式系统经常发生故障，给输煤选煤的过程带来很多困难，现有的老式系统明显不能满足人们对于煤炭的需求，对于煤炭系统的改革刻不容缓。PLC技术的由于其可靠性、方便性、广泛性引起人们的关注，作为近几年比较热门的技术，PLC控制技术和上位机组态的应用极大的促进了煤炭行业的发展。

关键词:PLC选煤厂;电气自动化;系统应用;发展探索

随着我国电子信息行业的发展，人们对于煤炭资源的需求也日益增多，这使得选煤厂的工作量增多，工作人员的压力也随之加大。选煤厂随着PLC的更新进步而对其更加重视，PLC自动化控制系统的应用，减轻了选煤场内人员的压力。

一、PLC控制系统相关功能分析

1.1控制功能

PLC控制系统能够根据选煤厂生产作业的相关的流程从而实现了逆煤流起车、顺煤流停车的顺序控制。PLC控制系统能够根据选煤厂设备关系的闭锁图，从而实现各个设备之间的闭锁。PLC控制系统拥有预告信号以事故报警信号[4]。在系统进行启动前，控制系统能够发出相关的预告信号，进而提醒相关的生产人们开始生产操作。提醒靠近设备的人员应该远离设备。当系统中设备出现故障的时候，根据闭锁关系，系统会自动进行停煤操作，避免出现堵煤挤压现象，保证了产品质量和设备安全。同时系统也能够及时的进行检测并且作出相应的报警，提醒岗位人员系统出现故障。

1.2动态图形显示的功能

PLC系统能够显示的动态图形主要包括，全厂设备起停以及控制画面，各分系统设备的起停控制的画面，仓位计数值的动态画面，液位计数值的动态画面，密度计数值的动态画面。以及报警信号和声光报警等动态的画面等等。上述的画面都能够在工控机大屏幕上进行显示，相关的操作员只要坐在集控室中，就能够完成整个选煤厂设备的起停操作以及运行监控等控制操作。从而很直观的监控各台设备的状态及相关参数。要求出发，叙述PLC在选煤厂电气自动系统化中的应用和发展。

二、控制系统的设计方案

控制系统的总方案是对选煤厂的设备进行分配，分出两个主要站点，三个从要站点。一、二期主洗配电室为主要站点，现场的配电室为从站点，想要满足对机械的监控和操作，就需要对工业总线和上位机进行连接通讯。设备的控制方案应该能够保证正常生产中，能够实现就地启动设备，提高生产的安全性，具体方案应该是通过串联操控设备控制电路和就地控制箱，使操作人员可以通过对控制箱的操作，来实现远程和就地启动两种工作模式，从而减少因设备故障造成的损失。设计人机界面时，上位机监控界面设计的软件平台应该是组态软件WinCC，同时根据布置全场设备的要求，进行人机界面设计工作，在大屏幕上显示每台机械的情况，对于正常运行和故障状态在界面设计时应该进行两种状态的设计，使工作人员可以清楚分清两种状态，更好的进行全厂设备的监督和操作工作。

三、选煤厂对于控制器的选择

在选煤厂中控制系统，一般都有一百八十多台设计设备进行操作，其中八十多台进行集中控制，其他设备则是作为施工现场的监视设备。因为选煤厂的工艺特点，所以选煤厂的集中控制系统，要能对全厂所有车间的机械设备进行统一管理控制。选煤厂控制系统的应用：

3.1控制系统有就地和集中的两种控制模式，就地控制模式是用于度机械进行检修工作，集中模式就是应用于正常生产；

3.2集控系统需要具有起停预告信号，当设备出现故障时能过发出报警信号和紧急停车信号；

3.3操作人员可以通过集控系统，可以有效控制设备的运行，保证在设备出现故障的时候，操作人员可以使机械停止运行，减少人员伤亡；

3.4在设备上安装逆流闭锁，在选煤过程中很可能会因为机械故障造成堵料或者跑冒现象的发生，这时就需要对故障设备进行停车处理，同时也要对其他设备立即闭锁停车。自动检测主要设备运行状态进行，加强对设备的自动检测诊断，可以更好的进行选煤生产工作。

四、PLC控制器在选煤厂的应用

关于PLC控制器在选煤厂中的应用：

4.1应用PLC控制器的控制功能

通过PLC系统对煤场生产设备的直接控制完成对煤层的操作，利用PLC控制器实现了选煤厂设备的逆煤流起车、顺煤流停车的基本原则，同时实现了各个设备之间手动闭锁与自动闭锁的转换，在煤场安全正常的情况自动进行选煤厂设备的起停，同时在某一台设备发现故障的时候及时发现并转化成自动模式对设备进行检修，另外为了尽量避免煤场发生安全事故，施工人员可以利用PLC系统实现设备的急停功能。

4.2应用PLC控制器的监控作用

PLC主要通过监控系统对煤场内部的各种设备的运行情况，甚至通过架空系统对不同地域的煤层的情况进行反馈，使工作人员能根据反映的情况及时对问题进行处理与控制。

4.3应用PLC控制器的通讯功能

PLC系统主要采用有通信功能的S7-300PLC系统进行现场的控制，所以在不同的PLC系统之间可以通过以太网的方式进行交流通信。PLC系统最大的优点应该是具有人机界面，这样的界面为操作人员的操作工作提供了一个直观的控制平台，能使操作人员通过PLC系统的监控作用直观的检测煤层等情况的变化并能及时进行处理。

4.4利用PLC控制器的管理功能

操作员可以对上位机上显示的煤场的生产报表、历史数据、及生产报表等进行基本的操作，PLC控制器的管理功能使选煤厂领导对整个煤场的基本情况的了解更加迅速、更加全面，能对煤场进行更好的管理。

五、抗干扰措施分析

5.1电源隔离

PLC装置电源主要是应用的交流净化电源对工频干扰进行相关的消除。交流净化电源设置双层的屏蔽保护，像单层静电屏蔽隔离不能够克服工频干扰，然而双层静电屏蔽隔离能够有效的工频干扰进行消除[5]。如果应用三层屏蔽隔离的话，能够大大的提高PLC共模干扰信号的抑制能力。

5.2耦合电压抑制或者吸收

输出信号能够对产生干扰的继电器进行接点，并且在继电器线圈上并接浪涌吸收回路，从而克服继电器相关的错误的操作。另外，由于模拟信号弱，从而导致的传输线路比较长和分布参数大。因此，干扰的迭加信号会相应的增大，有用的模拟信号却在迅速的减弱。因此，对信号源浮地进行接地的输入信号，需要对屏蔽线的接收端进行接地处理。而且应该与直流地进行相应的连接。坚决不能接至交流地。由于是多点的接地。所以线间会存在着相应的电位差，两点间屏蔽层中会流过噪声电流，一旦接至交流地，不会起到任何的干扰防护作用，还会导致交流地间悬浮的电压直接加入到输入端。而对于输出信号，对其干扰的抑制措施和输入信号的措施大致相同。

5.3接地措施

PLC控制系统必须有一个良好的接地装置，一般的PLC主机应该有单独的接地的装置，对于具体的要求应该参照PLC装置制造厂家的相关的说明。PLC控制系统接地装置能够与动力系统实现共用，PLC控制系统的接地电阻值应该符合有关规程的规定，否则应该采取增大接地极的措施。PLC控制系统设备的外壳，连接电缆的外皮以及备用芯线等都应该与接地系统构成较为良好的回路。

结语：

随着现代煤场的不断出现与发展，对于煤场的控制与管理问题成了人们关注的重点，优化选煤厂的设备与工艺流程的同时，同时应该对煤场的PLC系统及以太网进行优化与使用，在网络技术不断发展的今天，煤场的管理系统也不断发展就需要工控集成监控系统作为发展的前提，对煤场的生产管理信息等进行及时的了解与处理。

参考文献：

[1]赵建丰，马翠红.重介选煤工艺自动化系统在云鑫选煤厂的应用[J].洁净煤技术，2014，20（01）：119-121.

[2]蒋泽熠.电气自动化系统在建筑工程中的应用[J].广东科技，2014（10）：58-58，63.

[3]谭焰钊.试析建筑设备电气自动化系统的节能控制[J].山东工业技术，2015（14）：125.