浅谈PLC的特点及在选煤厂的应用

摘 要：可编程控制器简称PLC，是近年来发展迅速，应用面广的工业控制装置。为了进一步优化选煤厂工艺流程，提高自动控制程度，选煤厂采用PLC控制技术与生产工艺的要求和特点相结合的方式，实现了自动控制多台设备连续性作业，降低了作業人员数量和劳动强度，有效减少了人员、设备操作等因素造成的产品质量问题和安全事故，提高了生产工艺中高精度控制的准确性。文章主要介绍了PLC的特点及在我公司工业生产中的具体应用。

关键词：PLC特点；选煤厂；应用

PLC是一种主要针对开关量控制的工业微型计算机。对于选煤厂恶劣的工业生产环境，机电设备的简单拖动，设备集中控制的特点来说PLC可以很好的胜任。就我厂而言，由于采用了较为先进的大型PLC系统，再加以配套使用的各种在线检测仪器。不仅大大提高了生产率，还提高了生产的安全性。

1 可编程控制器（PLC）的特点

可靠性高：PLC采用模块化结构，选煤厂工业生产所使用的PLC以机架为单位，其安装简单、调试方便、维护工作量小，且大多数PLC可以工作在恶劣的电磁干扰环境中，因此，PLC可以在大多数工业环境中直接使用。

通用性强：PLC模块种类丰富，组网方式灵活多样，用户只需根据生产工艺对PLC进行硬件选型。硬件确定并组网以后，即使生产工艺或者现场设备不断变化，在硬件能力达到生产实际使用量的前提下，仅需通过改编上位机程序就可以满足新的需求。因此，PLC在工厂自动化生产中会被广泛使用。

PLC编程语言功能强大：PLC程序可以通过梯形图、功能块图、顺序功能图、结构化文本、指令表五种方式进行编程，PLC编程语言简单易学，特别是梯形图编程，与现场电气原理图相似，使得电气工作人员易于掌握。PLC可以通过编程实现逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能。

2 PLC在选煤厂生产中的应用

2.1 选煤厂生产工艺对PLC的逻辑要求

选煤厂的生产具有连续性强的特点，设备之间相互制约，互为掣肘。其中任何一台设备的突然停车都会导致设备中积压煤炭，跑煤、跑水，介质浪费、耙子压死等现象。因此选煤厂的生产工艺对PLC有着较高的要求。

启动与停车：为了防止煤炭将设备压死，设备原则上要逆煤流逐台启动。设备逐台启动要设置延时，不仅可以防止堆煤，还可以避免同时启动对电网造成的冲击，至使拉低电网电压欠压保护动作，导致启动失败。停车时，要按照顺煤流的方向逐台延时停车，延时时间原则上要大于等于该台设备上的煤全部被运转至下台设备所用的时间。但为对电能造成不必要的损耗，时间要根据现场实际情况设定，且在满足设备不堆煤的情况下越短越好。

闭锁关系：选煤厂设备在集控状态时，设备之间要加联锁，以保证有严格的闭锁关系。这样当某一台设备因为故障停止时，来煤方向的设备会因为闭锁而停止，不仅防止了事故范围的扩大，还很大程度上控制了跑冒滴漏的现象。

控制方式：选煤厂有集控、就地、检修三种控制方式。集控要做到调度室可以通过上位机的鼠标和键盘实现设备的单启、单停或按闭锁关系的全部设备启停操作；为了满足单台设备的检修与调试工作，选煤厂要设有就地控制方式，现场设置就地按钮，可以实现现场单台设备的启动与停止功能；当设备打到检修状态时，设备无法通过集控和就地启动。便于检修人员和现场岗位对设备的检修与检查工作。

对设备的可选择性：我厂有单双号两套系统，每套系统即可独立运行也可以同时生产。对于具有相同功能的多台并行设备，调度室要有对多台设备灵活选择的能力，以满足当某些设备检修时，不至于全厂瘫痪，选煤厂还可应急生产。

信号的人机交互：预告信号，在设备启动前，调度室要向现场发出预告信号，提醒现场工作人员远离即将开启的设备，以保障人员的安全；设备故障信号，当现场设备发生故障时，PLC通过数字量与模拟量模块采集现场故障信号，并将信号返回上位机，调度室通过模拟运行画面的设备颜色变化，可以立刻发现故障设备，并及时通知现场操作人员找到故障所在；运转显示信号，当设备运转正常时，设备运行状态（包括电机温度、介质密度、皮带小时产量、桶中液位高低、筒仓仓位等）可以通过现场检测装置，经PLC收集返回给上位机。以便调度室更好的掌握现场情况。

2.2 硬件配置

我厂集控系统采用AB公司的Control Logix5000 PLC，在主厂房配电室设置PLC主站，各配电室（包括10KV开闭所、筛分破碎车间、浓缩车间、产品仓上及辅助生产设备配电室）设PLC远程站，主站和远程站通过ControNet通讯网络组成有机的整体；成套设备（如加压过滤机、板框压滤机、药剂自动制备和添加系统等）的控制核心必须采用AB系列PLC，通过DH+网与主网进行通讯；空气压缩机、高压供电系统微机保护装置等其他设备，必须能通过MODBUS协议与主网进行通讯。变频器系统通过DeviceNet与主网进行通讯。原煤仓料位信号同时进入矿井监测监控系统和洗煤厂集中控制系统。为了保证集中控制室电源的稳定性，要求该控制室的电源按照双回路设计，每个回路电源来源应相对独立。另外为确保集中控制室内设备使用寿命，集控室大屏、全部计算机、工控机等重要设施统一配置一台大功率UPS电源，要求在停电后可维持不少于0.5小时供电。

选煤厂现场主要配备有：就地按钮，皮带保护传感器（跑偏开关、拉绳开关、防异物、纵撕检测、欠速传感器、烟雾检测装置等），仓位传感器、液位传感器、溜槽堵塞、压力传感器、高低压电器监测设备等。来保证选煤厂生产自动化的安全稳定运行。

2.3 实际现场应用

煤矿选煤厂采用可编程序控制器控制选煤厂设备起车不仅可以做到启车前对设备的故障预检测，保证全部设备一次起车成功，成功率几乎达到了100%，而且还节省了大量的生产前的启车时间。若全部采用就地启车，全厂启车一次需要至少30分钟的时间，而采用集中控制只需要几分钟便可开启全厂设备。PLC在选煤厂的使用，取得了良好的效果。

综上所述，PLC是选煤厂自动化生产的核心技术力量，是振兴传统工业的新鲜血液。通过自动化集控系统，不但可在集控室实现对子控制系统的监视，还可使用软件对系统进行监控、调试和编程。降低了设备维护和维修量，减轻了员工的负担。由于PLC的深入发展，洗煤工艺和系统控制得到进一步优化，提高了选煤效率，加强了生产安全，为我厂高效发展奠定了基础。随着科学技术的发展，PLC技术将得到广阔应用，前景也将越来越光明。

参考文献

[1]康长初.PLC基础应用[M].机械工业出版社，2003.

[2]宋秀玲.PLC在中国的发展及应用前景[J].和田师范专科学校学报，2010.

[3]姚振龙.浅析PLC在电气自动化中的应用与发展[J].科技创新导报，2011.

作者简介：贾冉（1990-），男，内蒙古包头人，大学本科。