PLC在选煤厂自动控制系统中完善和提升(2)

浅谈煤炭化工自动化中PLC控制系统的应用（延安职业技术学院化工化学系，陕西延安716000）在PLC技术不断发展进步的背景下，其应用也逐步多元化，在许多领域都得到了深入应用，比如化工领域、煤炭领域、信号系统等。

PLC技术可以大幅提升相关领域的自动化程度，尤其是在煤炭化工中，更是可以在多个环节实现自动化生产。

本文对PLC控制系统做了简单介绍，深入分析了PLC控制系统在煤炭化工自动化中的实际应用，以期加强相关工作。

标签：PLC控制系统;煤炭化工;应用PLC控制系统是在PLC可编程控制技术的基础上集成的控制系统，可以实现多种控制功能，具备广阔的应用前景。

随着各种硬软件不断完善，PLC控制系统实现了大幅飞跃，已经在煤炭化工自动化中取得了深层次应用。

1 PLC系统PLC系统的全称是Programmable Logic Controller，意为可编程逻辑控制器，是一种基于数字运算的电子系统，适用于多种工业环境。

PLC起源于上世纪六十年代，其目的就是取代继电控制器。

在信号处理技术、计算机技术以及控制技术不断发展进步的背景下，PLC系统的功能也在不断完善和强大。

PLC控制器主要包括了中央处理器、储存器、电源、输入装置和输出装置五个部分，和计算机的基本构成类似。

PLC控制器在进行控制操作时，其工作流程主要可以分为三个环节。

首先，进行采样输入。

PLC控制器对输入数据和状态以此扫描读取，并将其存入I/O映像单元。

在采样输入完成后，控制器转入执行和输出阶段，在这两个阶段中，如果输入发生变化，I/O映像单元内的数据状态是不会发生改变的。

所以，在输入脉冲信号时，其宽度需要大于扫描周期。

才能确保输入信息被读取。

其次，程序执行阶段。

在这一阶段中，PLC控制器对程序从上而下依次扫描。

在扫描梯形程序图的过程中，优先扫描梯形左边触点构成的控制线路，然后逐步向右扫描。

即在扫面流程上表现出先上后下、先左后右的顺序。

在程序执行的过程中，只有I/O映像单元内的数据可以保持不变，其他软设备或输出点在I/O映像单元或RAM单元内的数据和状态都可能出现变化。

２ ０ １ ３ ． Ｎ ０． ０ ５
面
ａ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ
机 械 与 自动 化
Ｐ Ｌ Ｃ 技术在煤矿提升机 自动化控制系统中的应用
张 存 柱
（ １ ． 中国煤炭科 工集 团太原研究院 ， 山西
太原
０ ３ ０ ０ ０ ６ ； ２ ． 山西天地煤机装备有限公 司， 山西
控制保护 Ｐ Ｌ Ｃ根据外部输入 的有关开关量 、 模 拟量 、 光 电编 码 器脉冲等信号进行 逻辑运算 、 数值运算 ， 完成 提升机 的启动 、 运行 、 停 车等整个提升 过程的运行控制 及保 护 ， 主要功能有 ： 行 程 控制 、 提升控制及 中间闭锁 、 安全 回路控 制 、 井 筒信号控制及 联锁、 过 卷监视及控制 、 速度 监视及控制 、 速度包 络线监视及控 制、 逐点 的速度监视及 控制 、 液压站控制 和恒 减速控制 、 钢丝绳 滑动监视及控制 、 传动 装置监视及控制 、 闸瓦磨 损监视及控 制 、 电源故障监视及控 制 、 控制系统故 障监 视 、 报警 及控制 、 故 障诊 断、 记录、 过 电压保 护 、 过 电流保护 、 错 向保 护等功能 ， 为 了提高 Ｐ Ｌ Ｃ控制保护功 能的可靠性 ， 对于关键 的故 障监测 点 ， 应采取 多 通道 、 多元件及软件 、 硬件并 用等手段 ， 实现 “ 多重化 ” 的控制保 护 功 能 ４ Ｐ Ｌ Ｃ技术在煤矿提升机 自动化控 制系统 中的应用 近 年来 ， 我 国 的变 频 技 术 发 展 迅 速 而 且 日益 成 熟 ， 调速 更 加 的方便 ， 性能更加 的优 良而且具有较高的可靠性 ， 被广泛 的应用 于各个领域 。可编程控 制器 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 是一 种数 字运算操作 的电子 系统 ， 能够进行逻辑 运算 、 顺序控制 以及算 数运算等操 作 ， 具有 适应性强 、 编 程简单 、 抗干扰强 的优点。采用 Ｐ Ｌ Ｃ控制 变频器 ， 与传 统的继 电器控 制相 比 ， 提 升机制 动更加 平稳 ， 操 作更加 简 单， 提高 了控制精度 ， 降低了生产过程中的故障率。下面重点阐 ２ Ｐ Ｌ Ｃ控 制 系 统 述Ｐ Ｌ Ｃ在安全 回路控制 中的应用 。Ｐ Ｌ Ｃ的安全 回路设计 主要是 Ｐ Ｌ Ｃ 作 为控制 核心和 网络系统 的主站 ， 它 承担着整个 提升 出现机械 、 电气故 障 ， 控 制提升机进入 安全保护状态 ， 确保 工作 机电控系统的数据采集 、 数值运算 、 信号处理 、 通信控制 、 系统管 人员 和设备 的安全 ， 主要有 以下几种 保护措施 ： （ １ ） 报警显 示 。 理及 自检 、 诊 断等任 务 ， 其在电控系统 中的位置非常重要 。通常 会在工作参数 出现异常时 ， 如 当冷却器温度过高时 ， 保护系统进 需要 配 置不 少 于两套 的 Ｐ Ｌ Ｃ ， 一套 为 主控 Ｐ Ｌ Ｃ， 另 一套 为 监控 行报警显 示 。 （ ２ ） 二 次不 能开车 。当提升机的设备 出现异常 ， 有 Ｐ Ｌ Ｃ， 二者互为监视 、 比较 和备用 。同样两套 Ｐ Ｌ Ｃ ， 最为先进 的是 电机 绕 组过 热 ， 提 升机 不 能进行 再 次 的启动 。 （ ３ ） 立 即电气 制 按全级别热备冗余 （ 电源冗余 、 Ｃ Ｐ Ｕ冗余 、 控 制网络冗 余 、 上位计 动 。当提 升机在工作 中 ， 出现故障时 ， 提升机将立 即进 行制动 ， 算机冗 余等 ） 配置 和采用标 准以太 网通信 。Ｐ Ｌ Ｃ控制 系统 的技 停止 运行 。 （ ４ ） 立 即安全 制动 。安全制 动是保 护系统 的最后 环 术发展新动向。 节， 当提升机 或是安全 回路本 身出现故 障时都能准确地 实施安 （ １ ） 主Ｃ Ｐ Ｕ时刻更新备用 Ｃ Ｐ Ｕ， 主Ｃ Ｐ Ｕ故障时， 备用 Ｃ Ｐ Ｕ能给 全 制 动 切换（ 小于 １ ０ ｍｓ ） 。这就意味着双 Ｃ Ｐ Ｕ在任何 时刻都具有完全 ５ 结 论 相 同的程序 、 状态而热备冗余 ， 从而具有最高级别的系统可靠性 。 随着 数字控 制技术 的发展 和 Ｐ Ｌ Ｃ 技 术水平 的提高 ， Ｐ Ｌ Ｃ技 （ ２ ） 热备冗余 的切换 ， 不影 响系统操作 和运 行 、 不丢失数据 术在提升机控制系统 中的应用越来越广泛 。数字监控器也逐渐 和程序 、 不导致增量输 出和误动作 ， 最大 限度地避免 了因硬件故 取代 了机械式监控 器和井筒 开关 ， 并作 为提升机安全 运行的后 障而造成的停机现象。 备保 护 ， 在提 升机 的生 产过程 中发挥 的作 用也越来 越大 。Ｐ Ｌ Ｃ （ ３ ） 每个 Ｃ Ｐ Ｕ上集成有 以太 网接 口（ 可冗余 配置） ， 能很 方便 技术 在控制系统 中的使用大 大地 提高 了提升机 的控制性能 ， 也 地 连接上位计算 机系统 ， 可作为操作 员站 、 工程师站 、 管理 站及 提 高了系统 自动化 水平和安全 可靠性 ， 有利于提 高系统的运行 更 高层次 的应用 。控制器 是按标准 以太网协议通信 、 编程 及组 效率 ， 促进矿井的安全 、 和谐 、 健康发展。 态， 传输速率达 ｌ Ｏ Ｍｂ ｉ ｔ ／ ｓ ， 符合当今 自控领域内的技术 与“ 信息高 参 考 文献 ： 速公路 ” 相结合的发展主流。 （ ４ ） 每个 Ｃ Ｐ Ｕ上 集成有 两个 Ｒ Ｓ 一 ２ ３ ２ Ｃ接 口， 可 以按 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ［ １ ］ 李金金． 基 于Ｐ Ｌ Ｃ控 制的 变频调速在 矿 井提 升机 中的应 Ｄ ］ ． 太原 ： 太原理 工大学， ２ ０ ０ ７ ． 协议与第 三方 的只能设 备通信 ， 如与 高压开关柜 内的电力监控 用［ 【 ２ ］ 陈新立 ， 王进 野 ， 王致 杰 ， 等． 矿 井提 升机 安 全 综 合 控 制 策 单元通信 ， 能方 便地实现四遥 （ 遥测 、 遥控 、 遥信 、 遥调） 功能而无 略 的研 究【 Ｊ Ｊ ． 煤 炭 工程 ， ２ ０ ０ ７ （ ３ ） ： ９ ７ — ９ ９ ． 需增加任何硬件 开销 。

Ｃ Ｕ和 １模块使用， Ｐ ０ 电源模块额定输出电流为 ５ 。 电流信号 ， Ａ 经模拟量输出模块和通信模块进入计
３ ． ２中央处理单元（Ｐ ） Ｃ Ｕ 算机系统 ， 由上位机进行处理 。运行操作人员在
选 用 Ｓ－．０ ７＿ ０系列 的 Ｃ Ｕ １— ２ Ｐ标 准 型 集控室显示 器上就能直观的看到各工艺参数 的 ３ Ｐ ３５ Ｄ
模块 １ ， 块 负责系统的中央控制责任 ， 存储并执行 变 化 隋况 ， 进行 实 时控制 和 调整 。 程序， 实现通信功能， ｕ形总线提供 ５ 为 Ｖ电源。 ３ 信号模块（ １ － ３ ｓ Ｍ
选用 Ｓ ２ Ｍ３ １数 字量 输 入 模 块 ，每 个 模 块 为 ５Ｐ Ｃ集 中控 制系统 的优越性 Ｌ
制系统中应用非常广泛。
１Ｓ—３ ０系列 Ｐ Ｃ的特 点 ７ ｏ Ｌ ３Ｐ Ｃ硬件 的选用 Ｌ
选用西门子 Ｓ —０ 系列 Ｐ Ｃ ７３０ Ｌ ，根据系统控制
１ 采用模块式结构 ， ． １ 各种模块品种繁多 ， 可根据 任务的要求 ， 确定输入输出量的形式 ， 计算输入输 系统 的具体要求选择合适 的模块 ， 维修时更换模 出 模块需要的点数， 选择各类模块的配置如下：
块方便 ， 有较强的扩展能力。
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３ 电源模块（ ） ． Ｉ Ｐ ｓ
《 云南煤炭） ｍ２ ２ 年第 １ 期
选用 Ｐ ３ ７ Ｓ０ 电源模 块 ４块 ，分另为 ４ Ｕ 个模块机 度 、 原煤及产品煤 的数量 、 变频运行的频率、 分流
架供电 ，将 Ａ ２ ０ Ｃ ２Ｖ电源转换为 Ｄ ２Ｖ电源供 挡板 的开度等模拟信号转换为标准 的 ４＿０ Ａ Ｃ４ －２ ｍ
件配置、 使用和维护情况等方面简要介绍 了西门 ２重介 质旋流 器选煤 对 集控 系统 的要求

PLC控制系统在洗煤厂中的应用随着洗煤厂的发展和技术的不断进步，PLC（可编程逻辑控制器）在洗煤厂中的应用越来越广泛。

PLC控制系统的灵活性和高效性使得其在洗煤厂中起着重要的作用，能够实现对洗煤生产线各个环节的精准控制和监测，提高了煤矿生产线的自动化程度和生产效率，同时也提高了生产线的安全性和可靠性。

本文将对PLC控制系统在洗煤厂中的应用进行详细介绍。

一、PLC控制系统的基本原理PLC控制系统是一种通过编程控制的工业自动化系统，使用了计算机技术、电气控制技术和信息处理技术。

PLC可以通过编程语言对各种工业生产设备进行控制，实现对工业生产过程的自动化控制。

PLC控制系统由中央处理器、输入/输出模块、编程装置、电源模块和通信模块等组成，通过这些模块的组合，能够实现对生产线各个环节的精准控制和监测。

1. 煤矿输送系统煤矿输送系统是洗煤厂中最重要的生产环节之一，而PLC控制系统可以对输送系统中的各个设备和传送带进行精准控制。

通过PLC控制系统，可以实现对输送带的启停、速度调节和方向控制，实现对煤炭物料的输送和分配。

2. 煤炭洗选设备在洗煤厂中，煤炭洗选设备是关键的生产设备之一，而PLC控制系统可以对洗选设备进行全面的控制和监测。

通过PLC控制系统，可以实现对洗选设备的启停、进给量的控制、水量和介质浓度的控制，确保洗选设备的稳定运行和高效生产。

3. 除尘系统煤炭洗选过程中会产生大量的粉尘，因此除尘系统的运行对生产环境和工人的健康非常重要。

PLC控制系统可以对除尘系统进行智能化控制，对除尘设备的启停、清灰和风量进行精准调节，保证了洗煤厂的生产环境清洁和良好。

4. 煤炭贮存系统在洗煤厂中，煤炭贮存系统起着存放和分配煤炭原料的重要作用，而PLC控制系统可以对煤炭贮存仓的进料和出料进行精准控制，保证了煤炭原料的储存和分配的高效和稳定。

5. 安全监测系统在洗煤厂的生产过程中，安全是首要考虑的因素，而PLC控制系统可以实现对生产线各个环节的安全监测和报警。