关于PLC在选煤控制系统中的应用研究

徐龙飞

摘要：选煤厂的经济效益不仅与产煤量存在较大关系，与选煤工艺、选煤流程的连续性也存在紧密联系。但选煤设备在生产期间，存在一定的分散性，大量的选煤工作量将降低生产效率。在这种发展情况下，PLC控制系统在选煤厂得以广泛应用。基于此，本文将对PLC在选煤控制系统中的应用进行研究。

关键词：PLC;选煤厂;控制系统;应用

1.PLC控制系统特点

PLC又可以被称作为可编程控制器，可编程控制器在工业中得到了非常广泛的应用，常用于解决一些与电气控制有密切联系的控制。PLC已经形成比较规范、标准化的控制语言，具有可靠性高、语言结构简单、易于学习、内存占用空间小、响应迅速等特点，PLC语言还具有丰富的I/O接口模块，保障系统在实际应用中的可扩展性。

目前国内主流的PLC编程方式主要可以分为以下几类，第一种是嵌入语句式，此种编程方法在实际应用中有较大困难，语言内在逻辑性强;第二种编程方式为功能分区模式，即将对整个系统的功能进行拆解，对每个子模块的子程序进行整合，可有效降低系统的复杂程度，但相对工作量也更大;最后一种是最常使用的编程方式，梯度型PLC编程方式。该编程方式具有较为清晰的思路，符合电气工程的操作逻辑，所以常被应用于工业级的控制语言编程。

2.PLC控制方式

2.1 集中控制

PLC集中控制系统可以在各种生产环境中运行，每个模块都有设备运行和故障显示装置，方便工作人员对运行状态的监察以及对故障的分析处理。相较于电气控制速度慢、触电易抖动的缺点，通过半导体进行全程控制的PLC控制系统具有速度快、无触点的巨大优势。

选煤厂的PLC集中控制方式是指利用1台PLC计算机对生产作业的全程进行控制和管理，工作人员在集中控制室完成所有的控制操作，并通过终端和模拟显示屏获取系统中所需要的信息，不但具有高度灵活的特点，而且拥有很高的设备效率。然而，PLC集中控制系统的缺点也十分明显：①一台计算机控制生产作业全过程，一旦这台计算机出现故障，就会导致选煤厂的所有生产陷入瘫痪状态，造成极大的经济损失;②从集中控制室到各个生产过程需要大量的电缆和传感元件相连接，其工作量巨大同时系统扩展十分的困难，不利于生产自动化的发展;③计算机本身就有很大的危险隐患，所以，软件的问题影响很大，对软件的维护和升级一定要支付高额的费用，从而保证软件的专业性和安全性。

2.2 分布控制方式

PLC分布控制方式，是通過集散型计算机控制系统来实现的，并对整个选煤厂的生产工作以及作业情况进行控制。分布式数据的收集、处理以及控制方式是以集散型计算机控制系统中的上位机、利用编程控制器以及分站组成的微机局域网来实现的。其中，人与机接口要利用上位机对其形成，在上位机处，要利用监控软件对其运行，也可以利用PLC执行情况等，发挥控制指令，使指令能够在各个分站实现传递，这样不仅能在各个分站上对选煤厂的整个生产操作过程进行严格控制，还能利用信息反馈方式，促进设备运行的良好实现。随后，再将反馈的信息传递到PLC系统中去，使相关信息在上位机形成。

3.PLC在选煤控制系统中的应用

3.1 控制功能

PLC控制系统是根据选煤厂的生产情况以及作业操作情况、相关的工作流程进行操作，从而实现逆煤流起车、顺煤流停车顺序进行控制。PLC控制系统能根据选煤厂的设备关系闭锁图，能够对各个设备以及之间的关系进行闭锁。PLC控制系统能够对预告信号、事故信号进行报警。在系统进行启动之前，控制系统能够将发出的预告信号，提醒相关的生产人员实施操作工作。当系统中的设备发生故障期间，要根据闭锁关系，当系统自动运行期间，将停煤操作，这样不仅能避免堵煤挤压工作现象的出现，还能保证产品质量与设备使用的安全性。并且，系统也能对其及时检修，做出及时报警工作，提醒岗位人员对故障进行分析，以达到一定的提醒作用。

3.2 动态图形显示功能

PLC系统能够将动态图形合理展示出来，特别是全厂设备起停、控制画面，各个系统设备起停控制画面、仓位计数值的动态画面、液位计数等动态画面都能清晰表现出来。尤其是一些预警信号、声光报警信号等动态画面。这些动态画面都能在画面上显示出来，存在的操作人员只要集中在控制室内，能够将整个选煤厂设备的起停操作、运行监控操作情况等进行分析，在这种情况下，不仅能直观地展示各个设备的监控现象，还能分析出设备的运行状态以及设备参数。

3.3 抗电源干扰

PLC装置在净化交流电源中的应用，可以有效消除其对工频的干扰，设置双层的交流净化电源可以实现有效的屏蔽保护，具体措施如下：①PLC主要通过设置屏蔽电缆、PLC局部屏蔽、保护高压泻放元件进而实现对电源干扰的抑制;②应用具备良好隔离性的设备、优质的电源以及合理的信号线走线也可以降低电源的干扰;③电源波动会导致电压的畸变和毛刺现象，对PLC和I/O模块造成不良影响;④还可以配备一台自带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，或者在电源输入端串接一个LC滤波电路，从而降低设备和地面间的干扰;⑤电源线的走线尽量平行，此时的电源线对地面呈现低阻抗状态，达到减少电源噪声干扰的目的;⑥为了适应交流电网的波动以及电压不稳的情况，可以对微处理器核心部件的电源进行多级滤波处理，同时用集成电压调整器进行调整。

3.4 接地装置

为了保证PLC控制系统运行的安全性，预防偶然发生的电压冲击风险，应该设置接地装置。PLC的主机应该单独接地，并按照厂家提供的装置的各个参数严格执行。接地的目的主要有两个：一是安全生产，二是抑制干扰。完备的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的主要方法之一。主要的接地形式有：①输入端信号元件接地;②交流电源N线接地;③安装外壳和金属丝网，防止磁场感应和静电，用铜导线接入地下;④设备外壳或者其内部独立器件外壳接地，可以防止设备漏电、保护人身安全。接地的方式可以参考信号频率：当频率≤1MHz时，一点接地即可;当频率≥10MHz时，可以采用多点接地;在此区间时可以一点接地，同时把地线端子和相近的接地点连接起来，获得更大的抗干扰能力，接地线的横截面应该≥2mm2。

3.5 调试

为了保障控制系统的正常运行，达到设计效果，同时避免在试运行阶段出现重大安全事故，因此，在实际应用前对系统全部设备进行调试。测试的内容包括软件程序测试、线路测试、断电测试。软件测试主要是判断软件内是否有组态错误或逻辑错误;线路的测试，是检查线路连接是否正确;断电测试主要测试配电柜设想动作，是否可以完成预定动作[6]。

为了验证该集中控制系统的设计成效，在系统调试完成后，需要对整套控制系统进行半年或以上的性能跟踪研究。

4.结束语

PLC为自动化控制系统，将其应用到选煤厂中，能够提高选煤厂的自动化水平。在本文中，需要对PLC控制系统进行清晰了解，在工作开展过程中，需要根据PLC控制系统的实际应用情况以及操作情况，对其全方位调查，并对PLC控制系统进行优化升级，这样不仅能为其提供优质、高效的服务，还能获得较高的经济效益，使选煤厂获得健康、稳定发展趋势。

参考文献

[1]袁文兵，张车.PLC在大型筒仓配煤控制系统中的应用[C].中国金属学会.第十一届中国钢铁年会论文集——S01.炼铁与原料.中国金属学会：中国金属学会，2017：1270-1272.

[2]郑磊.PLC在电厂输煤控制系统中的应用分析[J].科技资讯，2016，14（25）：24+26.

[3]吴昊.PLC在选煤厂控制系统中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2013（36）：125.