[煤炭洁净洗选中可编程控制器(PLC)的应用分析]可编程控制器

时间：2019-05-01 03:14:34　来源：雅意学习网本文已影响人

　　【摘要】PLC是自动化生产中的核心电子器件，在煤炭洁净洗选中为了保证系统的整体性与各种参数的准确，借助PLC对整个系统进行控制可以实现其高效生产的目标。　　【关键词】PLC;组件构成;系统要求;硬件选择;程序执行
　　煤炭的洁净洗选对选煤厂的工艺要求较高，这样就需要先进而可靠的控制系统对整个生产个工艺进行精细化控制，以此保证整个洗选过程做到高效环保。借助PLC来完成对整个工艺的控制已经成为了普遍的做法，PLC不仅可以对辅助逻辑进行控制，还可对各种工艺顺序进行闭环控制，抗干扰性与稳定性突出，可以在恶劣的环境下长时间工作，且维护方便，因此在煤炭洁净洗选中成为了控制核心。
　　一、PLC控制系统的组成
　　1、基本结构：PLC系统组成根据不同的可编程控制器类型可以分为主流配置、箱体型两种。主流配置是由CPU、电源、内存、I/O模板、机架、编辑器构成。其中CPU是整个系统的核心，决定了系统的规模、速度等性能，而其他组件则是按照CPU的需求来选择。
　　2、拓展组件：在基本组件配置的基础上，系统还可以力扩展组件满足生产的具体需求，如增加扩展机架、扩展机箱，增加系统I/O的点数。扩展配置可以充分的将CPU、内存、外部资源等有机的结合起来，让PLC系统构建的费用降低。且通过拓展组件的功能实现远程安装、简化接线、方便维护等优势。扩展组件可以分为远程扩展与当地扩展等。
　　3、特殊组件：特殊的组件配置是为了实现控制的特殊要求。根据功能划分，特殊组件多数为高速计数器单元、位置控制单元、模拟输入与输出单元、温度检测单元、成分检测单元等，这些单元组件的选配是在工艺需要的基础上进行的，以满足自动化生产的需求。
　　二、煤炭洁净洗选的PLC应用分析
　　1、洗选系统控制需求
　　原煤洗选的系统由原煤带入设备、重介洗选系统、脱水系统、运输系统、装运系统等几个大部分构成。要借助PLC进行系统管理就需要将整个选煤规程的关键点进行数据采集与控制，如：工艺流程切换、设备切换控制、给煤机和入料泵控制、重介密度控制、系统补水控制、筛分控制、旋流器压力控制、生产设备状态监控与预警等。
　　2、PLC控制功能
　　参数采集：在洁净洗选的过程中，有大量的物理量采集与分析，如密度、压力、液面监控、流量监控等多种模拟参数，需要利用PLC进行参数实时采集；整个生产过程的模拟量自动控制与故障分析；对整个流程的顺序进行控制，并实现联锁保护。
　　3、PLC系统的设计
　　在系统中采用了集中控制系统，如西门子的S7-300产品，控制主机选用具有远程拓展能力的控制器。控制网络结构设计为远程扫描控制器设置多个远程分站，其主站与分站采用具有冗余能力的总线连接，而分站采用的是本地框架进行拓展，完成对整个生产流程的控制。对于生产流程的特征，选择4个PLC控制主站，即原煤、洗选、中间储煤场、产品分装四个控制环节。整个控制系统由主系统与拓展系统构成，负责完成现场检测与控制主机的数据通信，以此完成整个生产过程的工艺与流程的逻辑控制、预警、联锁等。系统控制核心是多台工控机进行操作，其中一台作为工程师站，负责对组态软件的控制，完成逻辑编辑、修改，参数修改与在线监控等，其与的则是作为操作站，运行组态软件，实现监控、操作、输出报表、故障分析等功能；其中一台则为通信站，利用电缆完成与高压综合保护系统的数据交互。整个控制系统采用的是双以太网作为系统连接，保证了自动化控制系统的运行效率，提高了设备运行的可靠性，进而保证了生产的高效安全。
　　4、硬件、服务软件选择
　　服务器选择：服务器是整个控制系统的核心，应选择高性能服务器作为主控机核心。如：英特尔至强服务器。工作站，作为处理数据的分支终端，应采用高性能工控机；交换机，负责数据的传输与监控，可以选择两台多接口的交换机；操作软件上为了保证适应性与易操作性，采用的是windows系统作为操作平台；为了满足工艺过程的控制需求选择了西门子模块对整个硬件系统进行控制，如与S7-300些列产品相配合的控制模块。
　　5、PLC的程序控制
　　在控制方面根据硬件的配置进行编程软件的选择，如S7-300系列编程软件，可以利用实现计算机辅助设计，通过PLC的编程软件在计算机上完成程序设计的过程，也可实现在线或者离线编程、离线仿真和在线调试等，这样就提高了对PLC的调试效率。应用中，S7-3200的编程软件“STEP7”，仿真软件“PLCSIM和WINCC”等都是S7-300系列的专用编程软件，这些可以帮助技术人员为某个工作流程进行程序编辑甚至是在线调试。
　　例如：在原煤给料控制中，系统的原煤刮板机有两台，在正常生产的时候，其中一台复杂对整个系统供煤，两个刮板机之间可以完成灵活的切换，当一台出现故障的时系统就可以闭锁其运行线路，完成切换让一台刮板机为系统供煤，保证系统的正常运行。在正常生产的工况下，系统选择集中、联锁状态；当系统选择就地解锁的时候，则可以进行单台独立操控，方便了日常的检修与调试。
　　6、通信功能
　　通信系统是PLC控制系统的基础，是完成数据传递的重要系统。在控制系统中要求通信系统可以提高方便灵活的通信方式，辅助PLC的数据采集与指令下达。如采用S7-300系列PLC就可以利用较为先进的通信方式，组成PIE处理器与本地控制、远程控制、上位机等系统节点之间的通信，且通讯方式更加的灵活。
　　三、结束语
　　在煤炭洁净洗选中，需要对设备的精确控制，并保证整个系统的控制参数稳定在一个合理的范围内，让所有的设备在统一的智能控制下完成各种生产工艺的执行与切换。从前面的分析不难看出，利用PLC对设备进行控制、参数采集、数据处理、指令执行等，可以保证上述功能的实现，并获得更高的生产效率。
　　参考文献
　　[1]李腾飞.城郊选煤厂PLC系统可靠性分析及集控系统改造[J].中州煤炭,2007,(06).
　　[2]王力新.甘肃酒钢宏兴洗煤厂洗煤厂设备选型及工艺设计[J].科技创新导报,2011,(25).
　　[3]梁吉永.田庄煤矿选煤厂工艺系统智能化设计及优化[J].科技创新导报,2010,(01).

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