【摘 要】介紹了基于PLC的選煤生產集控系統組成結構、系統功能及實現方法，討論了PLC在該系統中的應用、各控制模塊的功能以及通信網絡等部分的設計方法。實際應用表明該系統在節能降耗、安全生產等方面取得了良好的效果。

　　【關鍵詞】PLC;選煤;集控系統　職稱論文范文

　　0 引言

　　重介質旋流器選煤技術以其分選效率高、處理能力大等優勢越來越受到人們的重視, 市場份額逐年提高。為保證重介質選煤能夠獲得優質、穩定的產品及提高分選效率, 選煤過程中一些主要工藝參數必須控制在最佳范圍內。因此, 不斷提高與改進重介質選煤工藝參數自動測控系統的功能尤為關鍵。本文介紹一種基于PLC的選煤廠生產集中控制系統，該系統已取得較好的應用效果。

　　1 系統組成

　　該選煤集控系統采用SIEMENS S7-300系列PLC，上位計算機采用工業PC，網絡為ROFIBUS-DP和ETHERNET。原煤生產系統及外調煤、上煤、反煤系統組成集中控制系統，用一塊CPU模板來完成整個選煤線的順序控制、閉環控制、狀態監測及顯示等所有任務。系統的順序及邏輯控制由在配電室內的ET200M來進行控制。ET200系統與PLC S7-300通過PROFIBUS-DP網絡進行連接

　　1.1 PLC系統檢測控制的主要內容 ①3500T原煤儲煤倉煤位，1、2、3#原煤儲煤倉煤位;②設備的啟停信號、集控/就地信號：系統可以實時收集生產過程中的有關參數，通過調用相關的子程序對數據進行顯示、分析、統計和處理，向自動執行裝置發出調整命令，或對操作人員發出提示信號;③各設備故障信號、報警及故障指示：利用各監測裝置設置各種監測點報警，或發出聲光報警信號，或在工控機顯示相應的文字說明或文字報警信號，記錄故障性質、發生的時間、地點;④皮帶的各種保護。

　　1.2 PLC應用軟件功能 編程語言有三種：語句表(Statement list)、梯形圖(Ladder diagram)和控制系統流圖(Control system flowchart)。通過編程器在Windows 2000的環境下對系統進行配置、程序編制、調試和監視，用戶界面方便友好。軟件功能包括：①各系統設備之間的順序聯鎖控制，開、停及保護;②重介質自動測量及控制;③設備上傳上位控制機顯示;④根據不同設備的要求和信號的類別，劃分三級控制深度：一級：報警、顯示、聯鎖停車;二級：報警、顯示;三級：顯示。

　　1.3 PLC應用程序框圖 整個控制系統的應用軟件程序結構如圖2所示。OB100和OB101為啟動塊(Startup)，在系統啟動時調用。在本系統中，把液位和產量測量的地址及參數設定放在該塊中。OB1作為循環掃描塊(Scan cycle)，每次執行完以后，再自動從頭執行，周而復始。OB30–OB38為定時掃描(或定時中斷)程序塊。系統定時的缺省時間分別設為10ms(OB38)-5s(OB30)。可以對這9個OB塊的定時進行重新設定，其最高分辨率和最小值為1ms。

　　1.4 上位機工作站IPC 上位機工作站IPC，其配置與通用個人計算機相當，內裝有WINDOW 2000操作系統和Wincc監控軟件。該站主要用于各種過程變量的顯示及故障診斷和顯示。它通過工業以太網與S7-300 PLC相連，通過以太網從PLC接收過程數據。系統功能如下：

　　數據采集、過程控制;順序控制;報警事件處理和操作記錄;實時過程數據，圖形或數據方式顯示;過程變量趨勢顯示;生產過程模型圖及動態數據更新;維護管理。

　　1.5 通訊網絡 整個通信采用西門子公司的SIMATIC NET網絡產品。PLC之間以及與分站系統之間，通過PROFIBUS-DP連接，S7-300 PLC與上位機工作站(IPC)和編程器之間采用工業以太網，它是基于國際標準IEE80213 的開放式網絡，介質為雙絞屏蔽電纜。這樣就為工廠MIS系統預留了接口。由于系統采用PROFIBUS總線結構，以及成熟的以太網技術，使的現場管線敷設量很大程度的減少，同時也進一步減少了電氣系統的安裝工作量，電纜購置費用和安裝主附材費用比傳統控制方式降低30~40%。

　　2 集控系統功能

　　2.1操作功能 ①正常啟停車：集中時，按下啟車按鈕，發一分鐘預告信號，如現場無故障，預告發完后，系統按逆煤流延時啟車。如現場有故障，按下禁起按鈕，則預告終止，啟車過程停止，故障處理完畢，解除禁起后，系統再重新啟車。當按下停止鈕后，系統按順煤流延時停車。②事故停車：當操作人員發現緊急事故需停車時，按下急停鈕，集控設備全部停車，事故處理完畢后，可按解鎖鈕，繼續操作。當現場人員發現事故，按下就地箱上急停鈕，則該設備來煤方向設備全部停止，集控室人員視情況確定其它設備是否停車。

　　2.2 就地箱功能 為保證系統正常運行以及進行調試檢修工作，對參控設備都設置了就地箱。就地箱上設置集中/就地轉換鈕，用于集中就地切換，集中時，由集控系統控制啟停;就地啟動、停止鈕，用于就地啟動和停止;急停禁啟鈕，此鈕為自鎖式，此鈕即可作為故障急停又可作為禁啟用。啟動預告時，如有故障，現場司機按下此鈕，即為禁啟，啟動過程被取消。故障處理好后，旋起此鈕，啟動將從新開始。運行時，如有故障，現場司機按下此鈕，為故障停車，處來煤方向設備全總停車。此信號接入PLC，在上位機上可顯示出來，便于操作人員進行處理。集中控制時，此鈕也能停止設備。

　　2.3 保護功能 為使操作人員能及時處理生產中的事故，同時也是在多個選煤廠集控中廠家的要求，配電盤中熱繼電器常開點接入PLC系統，并在上位機顯示。當由于過流熱繼保護動作，導致不能正常生產，操作人員能迅速判斷故障所在并及時處理。皮帶和刮板均需要有保護功能，皮帶超過50米，要加跑偏開關，打滑開關可根據皮帶長度和坡度決定。對于所有皮帶均應加上拉線開關，以實現對皮帶的保護。拉線開關信號、跑偏信號、打滑信號均進入PLC系統，并在上位機上顯示。刮板根據實際可加入堆煤檢測，以保證生產的順利進行，同時也可防止事故的擴大。

　　3 結束語

　　由SIEMENS S7-300系列PLC實現的選煤廠集控系統，技術先進，生產可靠。該系統自2005年投入使用后，其自動化系統的投入率為100%，經過實際運行，整個系統運行良好，可靠性高，而且程序簡潔，維護方便，保證了裝置的長周期運行，為工廠取得了可觀的經濟效益。如要求更高的可靠性，可采用雙 PLC 或三 PLC 冗余的方案，以達到更高的性能指標。

　　參考文獻:

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