PLC技術(shù)在煤炭洗選設(shè)備中的應(yīng)用

西山煤電有限責(zé)任公司 東曲選煤廠 王亞偉

PLC技術(shù)在煤炭洗選設(shè)備中的應(yīng)用

西山煤電有限責(zé)任公司 東曲選煤廠 王亞偉

一、PLC技術(shù)在煤炭洗選中的應(yīng)用分析

1.煤炭洗選系統(tǒng)的PLC控制。原煤洗選系統(tǒng)由重介洗選系統(tǒng)、原煤帶入設(shè)備、裝運(yùn)系統(tǒng)等系統(tǒng)組成。采集并控制整個選煤規(guī)程關(guān)鍵點的數(shù)據(jù)，如，工藝流程切換順序、系統(tǒng)補(bǔ)水控制、設(shè)備切換控制、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控和預(yù)警等，可以利用PLC實現(xiàn)對原煤冼選系統(tǒng)的自動控制。在煤炭洗選中，采用PLC還可以對模擬量進(jìn)行自動控制，對故障進(jìn)行分析，還可以對整個流程順序進(jìn)行有效控制，從而實現(xiàn)連鎖保護(hù)。

2.PLC系統(tǒng)的設(shè)計。本文，筆者以西門子的S7–300產(chǎn)品為例，對PLC系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行分析。S7–300產(chǎn)品的控制主機(jī)具有遠(yuǎn)程拓展能力。在設(shè)計PLC系統(tǒng)時，可以將多個遠(yuǎn)程分站設(shè)置在遠(yuǎn)程掃描控制器上，將主站和分站用具有冗余能力的總線連接起來。與此同時，可以使用本地框架來拓展分站，使整個流程的控制任務(wù)得到有效執(zhí)行，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的控制。通過PLC系統(tǒng)可以對主站進(jìn)行有效控制，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)流程關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制。整個PLC控制系統(tǒng)由主系統(tǒng)和拓展系統(tǒng)組成，可以對現(xiàn)場進(jìn)行檢測，并且可以與控制主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以有效保證整個工藝流程的連鎖、預(yù)警。該P(yáng)LC系統(tǒng)控制的核心是工控機(jī)，可以將其中1臺工控機(jī)作為工程師站，負(fù)責(zé)組態(tài)軟件的控制，負(fù)責(zé)完成編輯和修改邏輯的任務(wù)及在線監(jiān)控等工作。將其余幾臺作為操作站運(yùn)行組態(tài)軟件，從而實現(xiàn)監(jiān)控、故障分析及報表輸出等功能；將操作站中的其中1臺作為通信站，在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時運(yùn)用電纜和高壓綜合保護(hù)系統(tǒng)。系統(tǒng)連接采用雙以太網(wǎng)，可以最大限度地提高自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證生產(chǎn)的安全性和高效性。

3.硬件和服務(wù)軟件的選擇。服務(wù)器是整個控制系統(tǒng)的核心，可選擇英特爾至強(qiáng)服務(wù)器等類型的高性能服務(wù)器作為主控機(jī)的核心。工作站是處理數(shù)據(jù)的分支終端，因此應(yīng)該保證所選擇的工控機(jī)具有較高的性能；選用的交換機(jī)主要用于數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控，需要2臺具有較多接口的交換機(jī)；考慮到Windows系統(tǒng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和易操作性，可選為操作軟件的操作平臺；工藝過程的控制方面，可選用西門子模塊，如和S7–300系列產(chǎn)品相配合的控制模塊。

4.PLC的程序控制。硬件的配置決定了編程軟件的選擇，如S7–300系列編程軟件可以使計算機(jī)的輔助設(shè)計得到切實的實現(xiàn)，利用PLC編程軟件可以在計算機(jī)上完成程序設(shè)計，并可進(jìn)行在線或離線編程、在線調(diào)試等操作。

5.通信功能。通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳遞，是PLC控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通信系統(tǒng)在控制系統(tǒng)中要選用方便靈活的通信方式，能夠?qū)LC的數(shù)據(jù)采集和指令下達(dá)起到應(yīng)有的輔助作用。

二、PLC技術(shù)在快開壓濾機(jī)控制中的應(yīng)用分析

1.快開壓濾機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。景津壓濾機(jī)集團(tuán)有限公司開發(fā)研制的KZG型快開壓濾機(jī)是一種全自動的快速壓濾機(jī)，它是一種箱型結(jié)構(gòu)，采用PLC控制、臥式安裝等。該機(jī)用于各種非均相型浮濁液或懸浮液的固液分離，在煤炭洗選行業(yè)中應(yīng)用廣泛。主機(jī)和工藝系統(tǒng)組成了KZG型快開壓濾機(jī)系統(tǒng)，主機(jī)由濾板裝置、電控操作臺、機(jī)架等部分構(gòu)成；工藝系統(tǒng)由電氣系統(tǒng)、閥門、管道等構(gòu)成，各項過濾工序在主機(jī)和工藝系統(tǒng)的相互配合中完成。電氣系統(tǒng)由接線箱、操作臺及閥門控制箱構(gòu)成，可以完成清洗水路、濾板工作、接水小車的控制等。KZG型快開壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.PLC程序設(shè)計。該系列產(chǎn)品系統(tǒng)配置主要由西門子S7–200 CPU226和2～3個數(shù)字量輸入、輸出模塊EM223組成。

（1）原點位置條件。料罐料滿（指示燈亮）、油缸壓緊（油壓上限指示燈亮）等是系統(tǒng)原點位置需要的條件。

（2）手動。使用各自的按鈕單獨接通或斷開各個負(fù)載。

（3）單周期運(yùn)行。在滿足了原點位置的條件之后，按啟動按鈕，使一個循環(huán)自動運(yùn)行，然后停止在原點。如果在循環(huán)運(yùn)行中將停止按鈕按下，那么工序就像有故障時那樣停止，再次將啟動按鈕按下，就會從斷開的那個點處繼續(xù)運(yùn)行，到原點之后就會自動停止。

（4）自動。在滿足了原點位置的條件之后，將啟動按鈕按下，系統(tǒng)就會按照流程進(jìn)行連續(xù)的重復(fù)的運(yùn)行，如果在循環(huán)運(yùn)行中將停止按鈕按下，那么動作就會運(yùn)行，直到回到原點，然后停下來。因此，建議不要在投產(chǎn)的初期就使用自動狀態(tài)。

（5）步進(jìn)。按一次啟動按鈕，前進(jìn)一個工序。

（6）參數(shù)修改?？梢酝ㄟ^面板安裝的FX–20DU–E數(shù)據(jù)存儲單元實現(xiàn)對參數(shù)的修改。操作人員無需進(jìn)入程序即可直接通過操作面板在線實現(xiàn)監(jiān)視定時器和計數(shù)器的當(dāng)前值、變更定值和SPC工作狀態(tài)。

在煤炭冼選的過程中，PLC技術(shù)能夠精確地控制設(shè)備，同時使整個系統(tǒng)的控制參數(shù)能夠穩(wěn)定在一個合理的范圍之內(nèi)，在統(tǒng)一智能控制下使所有設(shè)備都能執(zhí)行和切換各種生產(chǎn)工藝，大大地提高了生產(chǎn)效率。

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