PLC技术在煤炭洗选设备中的应用

西山煤电有限责任公司 东曲选煤厂 王亚伟

PLC技术在煤炭洗选设备中的应用

西山煤电有限责任公司 东曲选煤厂 王亚伟

一、PLC技术在煤炭洗选中的应用分析

1.煤炭洗选系统的PLC控制。原煤洗选系统由重介洗选系统、原煤带入设备、装运系统等系统组成。采集并控制整个选煤规程关键点的数据，如，工艺流程切换顺序、系统补水控制、设备切换控制、生产设备状态监控和预警等，可以利用PLC实现对原煤冼选系统的自动控制。在煤炭洗选中，采用PLC还可以对模拟量进行自动控制，对故障进行分析，还可以对整个流程顺序进行有效控制，从而实现连锁保护。

2.PLC系统的设计。本文，笔者以西门子的S7–300产品为例，对PLC系统的设计进行分析。S7–300产品的控制主机具有远程拓展能力。在设计PLC系统时，可以将多个远程分站设置在远程扫描控制器上，将主站和分站用具有冗余能力的总线连接起来。与此同时，可以使用本地框架来拓展分站，使整个流程的控制任务得到有效执行，从而实现网络结构的控制。通过PLC系统可以对主站进行有效控制，从而实现对生产流程关键环节的控制。整个PLC控制系统由主系统和拓展系统组成，可以对现场进行检测，并且可以与控制主机进行数据通信，可以有效保证整个工艺流程的连锁、预警。该PLC系统控制的核心是工控机，可以将其中1台工控机作为工程师站，负责组态软件的控制，负责完成编辑和修改逻辑的任务及在线监控等工作。将其余几台作为操作站运行组态软件，从而实现监控、故障分析及报表输出等功能；将操作站中的其中1台作为通信站，在进行数据交互时运用电缆和高压综合保护系统。系统连接采用双以太网，可以最大限度地提高自动化控制系统的运行效率，保证生产的安全性和高效性。

3.硬件和服务软件的选择。服务器是整个控制系统的核心，可选择英特尔至强服务器等类型的高性能服务器作为主控机的核心。工作站是处理数据的分支终端，因此应该保证所选择的工控机具有较高的性能；选用的交换机主要用于数据传输和监控，需要2台具有较多接口的交换机；考虑到Windows系统具有较强的适应性和易操作性，可选为操作软件的操作平台；工艺过程的控制方面，可选用西门子模块，如和S7–300系列产品相配合的控制模块。

4.PLC的程序控制。硬件的配置决定了编程软件的选择，如S7–300系列编程软件可以使计算机的辅助设计得到切实的实现，利用PLC编程软件可以在计算机上完成程序设计，并可进行在线或离线编程、在线调试等操作。

5.通信功能。通信系统负责数据的传递，是PLC控制系统的基础。通信系统在控制系统中要选用方便灵活的通信方式，能够对PLC的数据采集和指令下达起到应有的辅助作用。

二、PLC技术在快开压滤机控制中的应用分析

1.快开压滤机系统的结构和功能。景津压滤机集团有限公司开发研制的KZG型快开压滤机是一种全自动的快速压滤机，它是一种箱型结构，采用PLC控制、卧式安装等。该机用于各种非均相型浮浊液或悬浮液的固液分离，在煤炭洗选行业中应用广泛。主机和工艺系统组成了KZG型快开压滤机系统，主机由滤板装置、电控操作台、机架等部分构成；工艺系统由电气系统、阀门、管道等构成，各项过滤工序在主机和工艺系统的相互配合中完成。电气系统由接线箱、操作台及阀门控制箱构成，可以完成清洗水路、滤板工作、接水小车的控制等。KZG型快开压滤机结构如图1所示。

2.PLC程序设计。该系列产品系统配置主要由西门子S7–200 CPU226和2～3个数字量输入、输出模块EM223组成。

（1）原点位置条件。料罐料满（指示灯亮）、油缸压紧（油压上限指示灯亮）等是系统原点位置需要的条件。

（2）手动。使用各自的按钮单独接通或断开各个负载。

（3）单周期运行。在满足了原点位置的条件之后，按启动按钮，使一个循环自动运行，然后停止在原点。如果在循环运行中将停止按钮按下，那么工序就像有故障时那样停止，再次将启动按钮按下，就会从断开的那个点处继续运行，到原点之后就会自动停止。

（4）自动。在满足了原点位置的条件之后，将启动按钮按下，系统就会按照流程进行连续的重复的运行，如果在循环运行中将停止按钮按下，那么动作就会运行，直到回到原点，然后停下来。因此，建议不要在投产的初期就使用自动状态。

（5）步进。按一次启动按钮，前进一个工序。

（6）参数修改。可以通过面板安装的FX–20DU–E数据存储单元实现对参数的修改。操作人员无需进入程序即可直接通过操作面板在线实现监视定时器和计数器的当前值、变更定值和SPC工作状态。

在煤炭冼选的过程中，PLC技术能够精确地控制设备，同时使整个系统的控制参数能够稳定在一个合理的范围之内，在统一智能控制下使所有设备都能执行和切换各种生产工艺，大大地提高了生产效率。

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