喬鵬 翟震 田隨國(guó) 王新

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了煤廠配煤裝車系統(tǒng)的基本情況;分別從硬件、軟件兩個(gè)視角，完成自動(dòng)化配煤裝車體系的設(shè)計(jì)工作。硬件應(yīng)用包括：確定PLC控制體系型號(hào)、接口、外部接線。軟件應(yīng)用包括：PLC程序、上位機(jī)。有序落實(shí)各項(xiàng)自動(dòng)化程序自動(dòng)化應(yīng)用，以此保障配煤裝備程序的自動(dòng)化運(yùn)行能力。

關(guān)鍵詞：接口;選煤廠;上位機(jī)

基于在選煤廠環(huán)境中，煤礦裝卸工作具有繁重性。然而，煤礦運(yùn)輸交通工具，其運(yùn)行速度、下料能力等因素，均在不同程度上作用于選煤廠配煤效率。原有的裝車配煤流程，在人工操作時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生煤炭資源較高浪費(fèi)現(xiàn)象，應(yīng)保障配煤體系運(yùn)行自動(dòng)化效果，以此達(dá)成生產(chǎn)成本控制目標(biāo)，提升煤炭資源利用效率。

1選煤廠配煤裝車系統(tǒng)的基本情況

以PLC作為自動(dòng)化控制程序，加強(qiáng)選煤廠配煤裝車程序的自動(dòng)化建設(shè)。在搭建自動(dòng)化程序期間，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向具體表現(xiàn)為：電子皮帶秤、操作桿、牽引絞車、傳感器、PlC控制等。PLC程序作為系統(tǒng)的控制中心，調(diào)速器能夠完成絞車、煤車的自動(dòng)化控制，皮帶機(jī)在電液推桿中完成煤運(yùn)輸，借助皮帶秤完成各項(xiàng)參數(shù)的信息采集，比如電流、電壓等，繼而將采集數(shù)據(jù)經(jīng)由配煤皮帶機(jī)傳送至裝車皮帶機(jī)位置。

煤炭運(yùn)輸交通工具的詳細(xì)定位情況，在位置傳感器的智能作用下，將交通工具的定位信息傳輸至PLC程序中，由PLC控制程序完成皮帶機(jī)操作，使其啟停處于受控狀態(tài)。由于PLC控制在實(shí)際控制配煤裝車系統(tǒng)時(shí)，其控制理念為加強(qiáng)配煤比例、灰分占比的控制效果，提升煤量控制有效性。因此，在皮帶運(yùn)輸程序中，完成核子秤、分灰儀等裝置的設(shè)計(jì)，經(jīng)由采樣程序獲得灰分占比結(jié)果，結(jié)合灰分、煤占比各項(xiàng)參數(shù)，以實(shí)際情況為視角，計(jì)算獲取煤炭流量參數(shù)。與此同時(shí)，在上位機(jī)位置完成灰分、煤占比等參數(shù)的傳輸程序，由此獲得較為可行的配煤程序，采取指令操作形式，形成自動(dòng)化配煤流程[1]。

2自動(dòng)化程序的硬件應(yīng)用

2.1PLC控制系統(tǒng)型號(hào)確定

PLC控制程序在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)程序中獲得了廣泛應(yīng)用。選煤廠針對(duì)裝煤車開(kāi)展自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，以控制程序作為自動(dòng)化運(yùn)行核心，應(yīng)選擇具有較強(qiáng)運(yùn)算能力的控制性，比如S7-300。此類型的PLC控制系統(tǒng)，使用的是無(wú)風(fēng)扇程序，借助模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，具有優(yōu)異的擴(kuò)展性能，使其通信效能順應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的各項(xiàng)需求。在裝煤車自動(dòng)化程序中，CPU型號(hào)確定為315-2DP，以此保障裝煤車高效的運(yùn)算能力，提升自動(dòng)化運(yùn)行有效性。

2.2接口設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

（1）選煤廠在運(yùn)行自動(dòng)化配煤裝車控制程序時(shí)，應(yīng)科學(xué)確定監(jiān)控變化量，比如煤儲(chǔ)量、回路參數(shù)、輸送機(jī)運(yùn)行控制等。

（2）在料位區(qū)完成監(jiān)控接口連接，以此有效監(jiān)控煤倉(cāng)儲(chǔ)煤情況。在回路位置，借助RS-48接口設(shè)計(jì)應(yīng)用，完成回路各項(xiàng)參數(shù)的傳送，便于控制中心有效獲取回路參數(shù)，比如電壓、電流等。

（3）借助集控程序，加強(qiáng)輸送機(jī)、下料機(jī)的監(jiān)控，實(shí)時(shí)獲取監(jiān)控程序的運(yùn)行情況。

（4）運(yùn)行傳感器，完成電子軌道、皮帶秤運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)獲取。

（5）科學(xué)完成通道設(shè)計(jì)，為選煤廠裝煤車程序提供功能擴(kuò)展的可能性。

2.3外部接線設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

（1）電源。自動(dòng)化運(yùn)行程序的電源模塊，在系統(tǒng)中占據(jù)較為關(guān)鍵的位置。電源模塊的供電穩(wěn)定性，直接作用于裝煤車自動(dòng)化程序的運(yùn)行平穩(wěn)性。因此，在自動(dòng)化程序應(yīng)用期間，應(yīng)保障電源應(yīng)用的正確性，加強(qiáng)電源交流電壓幅值控制，使其有效控制在[-15，+10]%范圍內(nèi)，以此在交流電網(wǎng)中完成控制程序連接，交流電確定為220伏特。持續(xù)平穩(wěn)的電源模塊，能夠保障裝煤車程序的運(yùn)行品質(zhì)。

（2）干擾對(duì)抗。應(yīng)用交流穩(wěn)壓、隔離變壓等設(shè)備，同時(shí)運(yùn)行濾波程序，以此控制電壓波動(dòng)，減少工頻干擾，提升自動(dòng)化程序的抗干擾性能。

3自動(dòng)化程序的軟件應(yīng)用

3.1PLC程序應(yīng)用

3.1.1各模塊應(yīng)用

（1）初始化程序的應(yīng)用。初始化程序的集中功能在于：為控制程序提供變量控制功能，由此有效控制煤炭運(yùn)輸交通工具長(zhǎng)度、車廂使用率、牽引絞車運(yùn)行初始速度等。

（2）主程序應(yīng)用。在選煤廠裝煤車程序中，控制系統(tǒng)的主程序，其主要功能在于提升各分支程序的調(diào)用能力。分支程序控制過(guò)程，包括下料、裝車、質(zhì)量稱取、運(yùn)輸?shù)?。比如，借助料位?jì)定期完成裝煤量參數(shù)反饋，以此提升絞車速度控制效果。

（3）啟?？刂啤LC控制具有自動(dòng)化運(yùn)行能力，在下級(jí)設(shè)備啟動(dòng)成功的基礎(chǔ)上，上級(jí)指令傳輸具有自動(dòng)化響應(yīng)效果。如若下級(jí)設(shè)備啟停存在故障，無(wú)法完成自動(dòng)化程序運(yùn)行，將會(huì)發(fā)出警報(bào)。

3.1.2PLC作用下裝煤車的整體應(yīng)用

（1）針對(duì)裝車設(shè)備啟停、程序運(yùn)行維護(hù)，開(kāi)展了集中控制。

（2）借助配煤控制程序，完成了裝車配煤設(shè)備的有效控制，包括啟停、閉鎖。同時(shí)保障手動(dòng)、自動(dòng)化兩種操作程序處于有效切換狀態(tài)。

（3）控制程序設(shè)定的配煤參數(shù)，完成的配煤程序計(jì)算，具有自動(dòng)化運(yùn)行能力，同時(shí)具備參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整能力。

（4）借助灰分儀、料位計(jì)、皮帶秤等程序，完成相應(yīng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，保障配煤裝車自動(dòng)化運(yùn)行的閉環(huán)性[2]。

3.1.3裝煤車中控制程序的應(yīng)用

（1）科學(xué)控制裝車傳輸帶承載的煤流量，保障裝車平穩(wěn)，減少超載問(wèn)題發(fā)生。

（2）自動(dòng)化形成配煤方案。配煤工作人員，針對(duì)配煤方案可進(jìn)行綜合評(píng)定，保障其配置正確性，完成個(gè)性化配煤調(diào)整與確定。

3.2上位機(jī)應(yīng)用

（1）針對(duì)裝煤車運(yùn)行狀態(tài)，加以監(jiān)測(cè)與反饋。

（2）針對(duì)灰分儀產(chǎn)生的各項(xiàng)參數(shù)，比如瞬時(shí)值、發(fā)熱量，加以監(jiān)測(cè)與反饋。

（3）核子秤運(yùn)行期間形成的稱重結(jié)果，比如瞬時(shí)值、累計(jì)值，加以監(jiān)測(cè)與反饋。

（4）實(shí)時(shí)傳送變頻器的運(yùn)行情況。

（5）結(jié)合生產(chǎn)工藝需求，完成設(shè)備啟停控制。

（6）針對(duì)變頻器頻率、配煤參數(shù)加以有效控制。

（7）科學(xué)控制配煤產(chǎn)品的灰分設(shè)計(jì)，確定配煤種類的正確性。

（8）實(shí)時(shí)反饋裝煤車運(yùn)行情況，如若有故障問(wèn)題，應(yīng)給予警報(bào)。與此同時(shí)，操作PLC，關(guān)閉故障程序相關(guān)設(shè)備，開(kāi)展設(shè)備故障消除工作。

3.3操作模式

（1）現(xiàn)場(chǎng)裝煤車啟停操作控制。在人工控制期間，控制程序包括中間繼電器、接觸器等，以此提升給煤機(jī)、傳輸帶的自動(dòng)化控制效果。

（2）自動(dòng)化控制裝煤車啟停。在完成配煤參數(shù)前期配置時(shí)，使用PLC程序完成下控機(jī)控制，保障裝車設(shè)備啟停處于受控狀態(tài)。

結(jié)論

結(jié)合選煤廠運(yùn)作的實(shí)際情況，重構(gòu)選煤廠配煤系統(tǒng)，借助PLC控制系統(tǒng)、上位機(jī)，形成聯(lián)控體系，以此提升放料門控制效果，保障選煤廠裝車作業(yè)的有效性。此外，PLC程序具有可編譯應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其計(jì)算、邏輯等程序，具有應(yīng)用便利性，能夠提升配煤程序的應(yīng)用效能，增強(qiáng)選煤廠運(yùn)作能力。

參考文獻(xiàn)

[1]董志明.煤炭快速裝車系統(tǒng)檢測(cè)與控制技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2019（11）：120-121.

[2]邢攀.基于PLC的煤礦配煤裝車系統(tǒng)探討[J].科技風(fēng)，2019（13）：137.

（河南神火興隆礦業(yè)有限責(zé)任公司選煤廠?河南?許昌?461000）