理工職稱論文范文淺析基于PLC的選煤廠集控系統(tǒng)

　　【摘 要】介紹了基于PLC的選煤生產(chǎn)集控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能及實(shí)現(xiàn)方法，討論了PLC在該系統(tǒng)中的應(yīng)用、各控制模塊的功能以及通信網(wǎng)絡(luò)等部分的設(shè)計(jì)方法。實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)在節(jié)能降耗、安全生產(chǎn)等方面取得了良好的效果。

　　【關(guān)鍵詞】PLC;選煤;集控系統(tǒng)　職稱論文范文

　　0 引言

　　重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)以其分選效率高、處理能力大等優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到人們的重視, 市場(chǎng)份額逐年提高。為保證重介質(zhì)選煤能夠獲得優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的產(chǎn)品及提高分選效率, 選煤過(guò)程中一些主要工藝參數(shù)必須控制在最佳范圍內(nèi)。因此, 不斷提高與改進(jìn)重介質(zhì)選煤工藝參數(shù)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)的功能尤為關(guān)鍵。本文介紹一種基于PLC的選煤廠生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)已取得較好的應(yīng)用效果。

　　1 系統(tǒng)組成

　　該選煤集控系統(tǒng)采用SIEMENS S7-300系列PLC，上位計(jì)算機(jī)采用工業(yè)PC，網(wǎng)絡(luò)為ROFIBUS-DP和ETHERNET。原煤生產(chǎn)系統(tǒng)及外調(diào)煤、上煤、反煤系統(tǒng)組成集中控制系統(tǒng)，用一塊CPU模板來(lái)完成整個(gè)選煤線的順序控制、閉環(huán)控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)及顯示等所有任務(wù)。系統(tǒng)的順序及邏輯控制由在配電室內(nèi)的ET200M來(lái)進(jìn)行控制。ET200系統(tǒng)與PLC S7-300通過(guò)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接

　　1.1 PLC系統(tǒng)檢測(cè)控制的主要內(nèi)容 ①3500T原煤儲(chǔ)煤倉(cāng)煤位，1、2、3#原煤儲(chǔ)煤倉(cāng)煤位;②設(shè)備的啟停信號(hào)、集控/就地信號(hào)：系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)過(guò)程中的有關(guān)參數(shù)，通過(guò)調(diào)用相關(guān)的子程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行顯示、分析、統(tǒng)計(jì)和處理，向自動(dòng)執(zhí)行裝置發(fā)出調(diào)整命令，或?qū)Σ僮魅藛T發(fā)出提示信號(hào);③各設(shè)備故障信號(hào)、報(bào)警及故障指示：利用各監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置各種監(jiān)測(cè)點(diǎn)報(bào)警，或發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，或在工控機(jī)顯示相應(yīng)的文字說(shuō)明或文字報(bào)警信號(hào)，記錄故障性質(zhì)、發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn);④皮帶的各種保護(hù)。

　　1.2 PLC應(yīng)用軟件功能 編程語(yǔ)言有三種：語(yǔ)句表(Statement list)、梯形圖(Ladder diagram)和控制系統(tǒng)流圖(Control system flowchart)。通過(guò)編程器在Windows 2000的環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置、程序編制、調(diào)試和監(jiān)視，用戶界面方便友好。軟件功能包括：①各系統(tǒng)設(shè)備之間的順序聯(lián)鎖控制，開(kāi)、停及保護(hù);②重介質(zhì)自動(dòng)測(cè)量及控制;③設(shè)備上傳上位控制機(jī)顯示;④根據(jù)不同設(shè)備的要求和信號(hào)的類別，劃分三級(jí)控制深度：一級(jí)：報(bào)警、顯示、聯(lián)鎖停車;二級(jí)：報(bào)警、顯示;三級(jí)：顯示。

　　1.3 PLC應(yīng)用程序框圖 整個(gè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件程序結(jié)構(gòu)如圖2所示。OB100和OB101為啟動(dòng)塊(Startup)，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)調(diào)用。在本系統(tǒng)中，把液位和產(chǎn)量測(cè)量的地址及參數(shù)設(shè)定放在該塊中。OB1作為循環(huán)掃描塊(Scan cycle)，每次執(zhí)行完以后，再自動(dòng)從頭執(zhí)行，周而復(fù)始。OB30–OB38為定時(shí)掃描(或定時(shí)中斷)程序塊。系統(tǒng)定時(shí)的缺省時(shí)間分別設(shè)為10ms(OB38)-5s(OB30)?？梢詫?duì)這9個(gè)OB塊的定時(shí)進(jìn)行重新設(shè)定，其最高分辨率和最小值為1ms。

　　1.4 上位機(jī)工作站IPC 上位機(jī)工作站IPC，其配置與通用個(gè)人計(jì)算機(jī)相當(dāng)，內(nèi)裝有WINDOW 2000操作系統(tǒng)和Wincc監(jiān)控軟件。該站主要用于各種過(guò)程變量的顯示及故障診斷和顯示。它通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與S7-300 PLC相連，通過(guò)以太網(wǎng)從PLC接收過(guò)程數(shù)據(jù)。系統(tǒng)功能如下：

　　數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制;順序控制;報(bào)警事件處理和操作記錄;實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)，圖形或數(shù)據(jù)方式顯示;過(guò)程變量趨勢(shì)顯示;生產(chǎn)過(guò)程模型圖及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)更新;維護(hù)管理。

　　1.5 通訊網(wǎng)絡(luò) 整個(gè)通信采用西門(mén)子公司的SIMATIC NET網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。PLC之間以及與分站系統(tǒng)之間，通過(guò)PROFIBUS-DP連接，S7-300 PLC與上位機(jī)工作站(IPC)和編程器之間采用工業(yè)以太網(wǎng)，它是基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEE80213 的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)，介質(zhì)為雙絞屏蔽電纜。這樣就為工廠MIS系統(tǒng)預(yù)留了接口。由于系統(tǒng)采用PROFIBUS總線結(jié)構(gòu)，以及成熟的以太網(wǎng)技術(shù)，使的現(xiàn)場(chǎng)管線敷設(shè)量很大程度的減少，同時(shí)也進(jìn)一步減少了電氣系統(tǒng)的安裝工作量，電纜購(gòu)置費(fèi)用和安裝主附材費(fèi)用比傳統(tǒng)控制方式降低30~40%。

　　2 集控系統(tǒng)功能

　　2.1操作功能 ①正常啟停車：集中時(shí)，按下啟車按鈕，發(fā)一分鐘預(yù)告信號(hào)，如現(xiàn)場(chǎng)無(wú)故障，預(yù)告發(fā)完后，系統(tǒng)按逆煤流延時(shí)啟車。如現(xiàn)場(chǎng)有故障，按下禁起按鈕，則預(yù)告終止，啟車過(guò)程停止，故障處理完畢，解除禁起后，系統(tǒng)再重新啟車。當(dāng)按下停止鈕后，系統(tǒng)按順煤流延時(shí)停車。②事故停車：當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)緊急事故需停車時(shí)，按下急停鈕，集控設(shè)備全部停車，事故處理完畢后，可按解鎖鈕，繼續(xù)操作。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)事故，按下就地箱上急停鈕，則該設(shè)備來(lái)煤方向設(shè)備全部停止，集控室人員視情況確定其它設(shè)備是否停車。

　　2.2 就地箱功能 為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行以及進(jìn)行調(diào)試檢修工作，對(duì)參控設(shè)備都設(shè)置了就地箱。就地箱上設(shè)置集中/就地轉(zhuǎn)換鈕，用于集中就地切換，集中時(shí)，由集控系統(tǒng)控制啟停;就地啟動(dòng)、停止鈕，用于就地啟動(dòng)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(dòng)預(yù)告時(shí)，如有故障，現(xiàn)場(chǎng)司機(jī)按下此鈕，即為禁啟，啟動(dòng)過(guò)程被取消。故障處理好后，旋起此鈕，啟動(dòng)將從新開(kāi)始。運(yùn)行時(shí)，如有故障，現(xiàn)場(chǎng)司機(jī)按下此鈕，為故障停車，處來(lái)煤方向設(shè)備全總停車。此信號(hào)接入PLC，在上位機(jī)上可顯示出來(lái)，便于操作人員進(jìn)行處理。集中控制時(shí)，此鈕也能停止設(shè)備。

　　2.3 保護(hù)功能 為使操作人員能及時(shí)處理生產(chǎn)中的事故，同時(shí)也是在多個(gè)選煤廠集控中廠家的要求，配電盤(pán)中熱繼電器常開(kāi)點(diǎn)接入PLC系統(tǒng)，并在上位機(jī)顯示。當(dāng)由于過(guò)流熱繼保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致不能正常生產(chǎn)，操作人員能迅速判斷故障所在并及時(shí)處理。皮帶和刮板均需要有保護(hù)功能，皮帶超過(guò)50米，要加跑偏開(kāi)關(guān)，打滑開(kāi)關(guān)可根據(jù)皮帶長(zhǎng)度和坡度決定。對(duì)于所有皮帶均應(yīng)加上拉線開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶的保護(hù)。拉線開(kāi)關(guān)信號(hào)、跑偏信號(hào)、打滑信號(hào)均進(jìn)入PLC系統(tǒng)，并在上位機(jī)上顯示。刮板根據(jù)實(shí)際可加入堆煤檢測(cè)，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，同時(shí)也可防止事故的擴(kuò)大。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　由SIEMENS S7-300系列PLC實(shí)現(xiàn)的選煤廠集控系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)可靠。該系統(tǒng)自2005年投入使用后，其自動(dòng)化系統(tǒng)的投入率為100%，經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好，可靠性高，而且程序簡(jiǎn)潔，維護(hù)方便，保證了裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行，為工廠取得了可觀的經(jīng)濟(jì)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(dá)到更高的性能指標(biāo)。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]聶朋偉.可編程控制器在選煤自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程，2005,(5).

　　[2]賈洪祥.自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在重介選煤過(guò)程的應(yīng)用[J].現(xiàn)代機(jī)械.2005,(4).

　　[3]胡良文.選煤技術(shù)與設(shè)備的選擇[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì).2005,(8).

　　[4]戴少康. 選煤工藝設(shè)計(jì)的思路與方法[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2003.

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