王峰 李占博

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，選煤廠的自動(dòng)化程度也得以較快的提升，這與PLC控制系統(tǒng)在選煤廠的應(yīng)用具有直接的關(guān)系。選煤廠通過(guò)PLC控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的控制，有效的提高了生產(chǎn)效率，加快了選煤廠自動(dòng)化建設(shè)工作的開(kāi)展。文章對(duì)PLC控制方式進(jìn)行了分析，對(duì)PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)功能進(jìn)行了說(shuō)明，并進(jìn)一步對(duì)抗進(jìn)一步措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：PLC；控制系統(tǒng)；集中控制方式；分布控制方式

前言

選煤廠的效益通常與煤礦的產(chǎn)煤量息息相關(guān)，而且選煤工藝具有自身的獨(dú)特性，整個(gè)選煤流程需要具有連續(xù)性，但選煤生產(chǎn)設(shè)備往往都很分散，這就導(dǎo)致選煤工作量較大，生產(chǎn)效率較低。在這種情況下，PLC控制系統(tǒng)得以在選煤廠進(jìn)行應(yīng)用，由于PLC裝置結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，編制語(yǔ)言簡(jiǎn)單，而且具有強(qiáng)大的功能，可以靈活進(jìn)行應(yīng)用，無(wú)論是安裝還是維修都具有非常大的便利性，而且可以實(shí)現(xiàn)集中控制。PLC控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)采集出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的運(yùn)算，利用設(shè)置的程序來(lái)對(duì)日?qǐng)?bào)的表格進(jìn)行自動(dòng)打印，實(shí)現(xiàn)了畫(huà)面屏幕的管理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中的全過(guò)程中監(jiān)視，而且PLC裝置可以通過(guò)智能的調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。

1 PLC控制方式分析

1.1 集中控制方式分析

選煤廠PLC的集中式控制方式的實(shí)施，主要是通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管，在集控室內(nèi)進(jìn)行所有操作，而對(duì)整個(gè)選煤廠生產(chǎn)作業(yè)信息的獲取則通過(guò)上位機(jī)來(lái)襪，其不僅具有較大的靈活性，而且具有非常高的設(shè)備效率。但我們?nèi)匀恍枰獙?duì)PLC集中控制系統(tǒng)所存在的缺陷進(jìn)行正視，首先，由于整個(gè)控制操作都是通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一旦計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，則會(huì)導(dǎo)致選煤廠所有生產(chǎn)作業(yè)都要被迫停止；其次，計(jì)算機(jī)軟件本身就存在著較大的危險(xiǎn)隱患，所以軟件如果出現(xiàn)問(wèn)題，所帶來(lái)的影響也是非常大的，同時(shí)由于軟件需要進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)，這樣就需要支付較高昂的維護(hù)和升級(jí)費(fèi)用，而且需要較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)來(lái)支持。

1.2 分布控制方式分析

PLC的分布控制方式是通過(guò)集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)整個(gè)選煤場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行控制方式，分布式數(shù)據(jù)的收集、處理和控制工作主要是由集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的上位機(jī)、可編程控制器和分站所組成的微機(jī)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，其中人與機(jī)接口則通過(guò)上位機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且在上位機(jī)對(duì)監(jiān)控軟件進(jìn)行運(yùn)行，并通過(guò)PLC執(zhí)行相關(guān)的控制指令，并將各指令向各個(gè)分站進(jìn)行傳遞，從而通過(guò)各個(gè)分站實(shí)現(xiàn)對(duì)選煤廠的整個(gè)生產(chǎn)操作過(guò)程進(jìn)行控制，而信息的反饋則通過(guò)設(shè)備運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)，反饋回來(lái)的信息再傳遞給PLC系統(tǒng)，然后再傳遞給上位機(jī)。

2 PLC控制系統(tǒng)相關(guān)功能分析

2.1 控制功能

PLC控制系統(tǒng)能夠根據(jù)選煤廠生產(chǎn)作業(yè)的相關(guān)的流程從而實(shí)現(xiàn)了逆煤流起車、順煤流停車的順序控制。PLC控制系統(tǒng)能夠根據(jù)選煤廠設(shè)備關(guān)系的閉鎖圖，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備之間的閉鎖。PLC控制系統(tǒng)擁有預(yù)告信號(hào)以事故報(bào)警信號(hào)。在系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)前，控制系統(tǒng)能夠發(fā)出相關(guān)的預(yù)告信號(hào)，進(jìn)而提醒相關(guān)的生產(chǎn)人們開(kāi)始生產(chǎn)操作。提醒靠近設(shè)備的人員應(yīng)該遠(yuǎn)離設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)中設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，根據(jù)閉鎖關(guān)系，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行停煤操作，避免出現(xiàn)堵煤擠壓現(xiàn)象，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備安全。同時(shí)系統(tǒng)也能夠及時(shí)的進(jìn)行檢測(cè)并且作出相應(yīng)的報(bào)警，提醒崗位人員系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

2.2 動(dòng)態(tài)圖形顯示的功能

PLC系統(tǒng)能夠顯示的動(dòng)態(tài)圖形主要包括，全廠設(shè)備起停以及控制畫(huà)面，各分系統(tǒng)設(shè)備的起停控制的畫(huà)面，倉(cāng)位計(jì)數(shù)值的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，液位計(jì)數(shù)值的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，密度計(jì)數(shù)值的動(dòng)態(tài)畫(huà)面。以及報(bào)警信號(hào)和聲光報(bào)警等動(dòng)態(tài)的畫(huà)面等等。上述的畫(huà)面都能夠在工控機(jī)大屏幕上進(jìn)行顯示，相關(guān)的操作員只要坐在集控室中，就能夠完成整個(gè)選煤廠設(shè)備的起停操作以及運(yùn)行監(jiān)控等控制操作。從而很直觀的監(jiān)控各臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)及相關(guān)參數(shù)。

3 抗干擾措施分析

3.1 電源隔離

PLC裝置電源主要是應(yīng)用的交流凈化電源對(duì)工頻干擾進(jìn)行相關(guān)的消除。交流凈化電源設(shè)置雙層的屏蔽保護(hù)，像單層靜電屏蔽隔離不能夠克服工頻干擾，然而雙層靜電屏蔽隔離能夠有效的工頻干擾進(jìn)行消除。如果應(yīng)用三層屏蔽隔離的話，能夠大大的提高PLC共模干擾信號(hào)的抑制能力。

3.2 耦合電壓抑制或者吸收

輸出信號(hào)能夠?qū)Ξa(chǎn)生干擾的繼電器進(jìn)行接點(diǎn)，并且在繼電器線圈上并接浪涌吸收回路，從而克服繼電器相關(guān)的錯(cuò)誤的操作。另外，由于模擬信號(hào)弱，從而導(dǎo)致的傳輸線路比較長(zhǎng)和分布參數(shù)大。因此，干擾的迭加信號(hào)會(huì)相應(yīng)的增大，有用的模擬信號(hào)卻在迅速的減弱。因此，對(duì)信號(hào)源浮地進(jìn)行接地的輸入信號(hào)，需要對(duì)屏蔽線的接收端進(jìn)行接地處理。而且應(yīng)該與直流地進(jìn)行相應(yīng)的連接。堅(jiān)決不能接至交流地。由于是多點(diǎn)的接地。所以線間會(huì)存在著相應(yīng)的電位差，兩點(diǎn)間屏蔽層中會(huì)流過(guò)噪聲電流，一旦接至交流地，不會(huì)起到任何的干擾防護(hù)作用，還會(huì)導(dǎo)致交流地間懸浮的電壓直接加入到輸入端。而對(duì)于輸出信號(hào)，對(duì)其干擾的抑制措施和輸入信號(hào)的措施大致相同。

3.3 接地措施

為了確保PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，都需要對(duì)其進(jìn)行接地裝置的設(shè)置，通常情況下，PLC主機(jī)需要具有單獨(dú)的接地裝置，接地裝置具體的各項(xiàng)參數(shù)則需要依據(jù)相關(guān)的制造廠家說(shuō)明來(lái)進(jìn)行。同時(shí)PLC控制系統(tǒng)接地裝置可以與動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行共用，而且其接地電阻需要與相關(guān)的規(guī)程規(guī)定相符合，而且接地系統(tǒng)需要與PLC控制設(shè)備的外殼、連接電纜的外皮及備用芯線構(gòu)成一個(gè)良好的回路。

4 結(jié)束語(yǔ)

PLC作為自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其在選煤廠的應(yīng)用，有效的提高了選煤廠的自動(dòng)化水平，而且文中通過(guò)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的控制方式、PLC功能及抗干涉措施等進(jìn)分具體分析后，使我們對(duì)PLC控制系統(tǒng)在選煤廠的應(yīng)用情況有了一個(gè)更加清晰的了解，這對(duì)于選煤廠日常工作的開(kāi)展具有極為關(guān)鍵的作用。所以在選煤廠發(fā)展過(guò)程中，我們需要對(duì)PLC控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用及操作進(jìn)行全方位的考慮，根據(jù)選煤廠的實(shí)際情況及生產(chǎn)特點(diǎn)，來(lái)對(duì)PLC集中控制系統(tǒng)或是分布控制系統(tǒng)進(jìn)行選擇，同時(shí)還要在日常工作中增加工作經(jīng)驗(yàn)的積累，及時(shí)對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，確保能夠有效的提高選煤廠的工作效率，為選煤廠提供更優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)，為選煤廠預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)，推動(dòng)選煤廠能夠健康、有序的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：王峰，畢業(yè)于安徽工程科技學(xué)院電子信息專業(yè)，現(xiàn)任皖北煤電恒源股份五溝煤礦產(chǎn)品事業(yè)部助理工程師。

李占博，畢業(yè)于安徽理工大學(xué)礦物加工工程專業(yè)，現(xiàn)任皖北煤電恒源股份五溝煤礦產(chǎn)品事業(yè)部助理工程師。