PLC在选煤厂电气自动化系统中的应用

文/王振安

选煤厂的主要工作是选择高质量的煤炭资源，并保障煤炭产量，因此，在日常的生产活动中，其需要保障工艺运行的连续性，但是随着社会煤炭需求量的不断提升，选煤厂的日工作量有了显著的增长，导致诸多设备都处于高负荷运行状态，容易因运行异常或故障导致整个系统的运行效率受到影响；而且当前分散式的控制并不能保障工艺控制的连续性，因此，实现PLC 在选煤厂电气自动化系统中的应用可以根据选煤厂发展需要，选择有针对性的控制方案保障生产活动的稳定性，从而实现提升选煤厂生产效率的目标。

1 PLC控制方式分析

PLC 是一种由存储器、CPU、输入系统、输出系统共同组成的控制系统，其中CPU 为核心，可以基于用户指令自动化执行与操作，以便快速、准确的完成控制任务，在电气自动化系统中的应用改进了传统的逻辑式控制模式；同时，PLC 具有可编程的功能，可以直接通过控制主机程序的修改改变控制方案与策略，以便保障选煤厂生产全过程的有针对性控制。目前，PLC 的出现为选煤厂实现电气一体化提供了充足的支持，可以实现24 小时无间断的连续监控与控制，提升了生产的稳定与效率。从PLC 当前的发展来看，主要有以下两种形式：

1.1 分布控制

分布控制形式PLC的构成部分包括主机、上位机、生产环节微机分站，能够实现对生产系统的多级别分布控制，但是也需要通过CPU 保障每项单独控制任务的独立完成。PLC分布控制具有速度快、信号处理时间短等优势，目前多应用于工业生产中安全控制上。具体来讲，PLC 控制中所有信号都采用了光电隔离，能够识别外电路以及内电路产生的电气，并实现精准隔离，而且在诸多大型控制系统中，通过双处理器或三处理器构成冗余系统，可以大大提升控制系统运行的稳定性与可靠性。

这种分布控制形式是目前选煤厂应用的主要形式，其可以结合选煤厂的生产需要实现保障生产系统安全可靠运行、独立分站控制、主机与分站信息及时传递与反馈等功能，保障控制指令快速被执行，但是这种控制形成在高负荷的运行现状下也体现出了诸多缺陷。

1.2 集中控制

PLC 集中控制适合各种生产环境以及控制要求中，其可以通过控制独立显示每个部分以及每个环节的运行情况与故障情况，便于工作人员集中对信息进行汇总以及情况反馈，可以从系统运行的整体了解系统状态，与其它控制方式相比，PLC 集中控制具有控制效率高、无触点等不可比拟的优势。

在选煤厂电气自动化中应用PLC 集中控制，是指利用1 台主机对选煤厂所有生产环节展开控制，可以在控制室内根据在生产现场采集的信息下达控制指令，以便保障控制的及时性，这种控制方式大大提升了电气自动化控制的灵活性。但是PLC 集中控制的缺陷也十分突出，其全过程中虽然可以基于1 台主机展开控制，提升控制效率，但是如果主机出现故障则导致控制无法顺利进行。同时，集中控制中需要复杂的元件连接、电缆连接保障信息的传递，这会影响后续系统的扩展。此外，计算机的运行始终受到风险因素的威胁，尤其是软件运行中容易受到病毒的攻击，因此，选煤厂日常需要支付高昂的费用进行系统维护以及软件升级，这大大增加了运营成本。

2 PLC在选煤厂电气自动化系统中的应用

在PLC 应用过程中，应根据选煤厂的实际情况进行控制系统方案设计，其中必须具备两个主站以及三个次要站点，主要可以为现场配电室，发挥监控机械设备运行状态以及控制机械设备运行的作用，以便保障设备的安全、稳定运行，主站可以通过串联参控设备的方式进行电路设计以及就地控制箱的安装，其可以便于另一主站通过远程控制的方式对电子自动化进行控制，以便及时发现故障、控制故障，降低故障造成的损失。选煤厂在设计PLC 自动化控制系统中人机界面的设计上，应采用组态软件WinCC 作为监控界面的主要软件，并根据现场布置的要求，提升人机界面设计的人性化，可以及时发现系统运行的非正常状态，以便控制人员及时传递控制指令。具体来讲，PLC 在选煤厂电气自动化系统中的应用可以从以下方面展开：

2.1 抵抗电源干扰

PLC的应用可以发挥净化交流电的作用，消除电气系统运行过程中工频产生的干扰，并通过双层交流净化电源可以发挥出屏蔽保护的作用。具体来讲，先通过安装屏蔽电缆、局部屏蔽装置、高压泄放元件等抑制电源产生的干扰；同时，安装具有良好性能的隔离装置或电源，并配合合理的布线降低电源对线路运行的干扰；电源产生的影响会导致电压出现毛刺或畸变等情况，从而影响PLC 控制的精准性，如果条件允许可以使用自身带有屏蔽层的隔离变压器装置，或在LC 中输入滤波电路，降低电源对地面间以及设备产生的干扰；此外，为了降低电源干扰应保障线路之间的平行，从而降低线路的阻抗，也能发挥出抑制电源影响的作用。

2.2 操作与控制

为了避免生产过程中出现煤炭压死设备的情况，从控制原则上来讲，应逐台启动逆煤流，这种方式使设备的运行出现了延迟，可以避免堆煤现象的出现，并减少设备同时启动时产生的冲击波。因此，可以采取集中控制或就地控制两种方式，保障控制工作的有效性。其中集中控制主要是通过调度室中的上位机对设备的运行状态进行操控，可以直观的根据系统的运行情况对设备的启动、停止进行操作。而就地控制则需要先通过单台设备的调试，保障其满足设备的运行需要后再展开控制。

2.3 调控耦合电压

（1）传统控制模式中由于模拟信号不强、参数过于分布等情况导致干扰信号的负面影响被放大，干扰模拟信号传输，因此，在信号传输与接收过程中，应通过自动化控制及时启动相应的屏蔽装置，并作好接地处理，使直流能够直接接地；但是应做好区分，如果交流接地则会导致电位差的出现，致使屏蔽层出现噪声，无法起到防止电源干扰的作用。

（2）开关信号的调控上，可以选择具有高导通以及关断阚值功能的关电隔离器抑制输入信号的干扰，否则如果输入信号对继电器选择接点造成了影响，将会导致线圈被吸收回路接入，无法实现克服继电器误动作的作用。

（3）通过连接电缆的方式对耦合电压进行调控，控制系统中模拟信号传输的电缆大部分都具有屏蔽层，可以通过全塑控制对开关信号的干扰进行抑制，并实现信号的顺利传输，但是应尽量缩短电缆之间的距离，以便充分发挥出屏蔽的作用。

2.4 显示动态图形

PLC 在电气自动化系统中的应用可以将设备开关状态、仓位计数值、预警信号、液位计数等动态画面呈现在计算机显示画面上，控制人员可以直接在控制室内对生产设备的运行状态进行了解与调节，以便展开准确、时效性的控制，提升复杂逻辑控制的处理效果。

3 结束语

综上所述，文章对PLC 在选煤厂电气自动化中的应用进行了具体的论述，分析了PLC控制的功能与作用，希望可以为选煤厂合理设计PLC 控制系统提供参考，以便充分发挥PLC 的作用与价值，提升选煤厂的生产效率，减少因设备故障以及控制工作不到位造成的损失。