洗煤廠集中自動化控制系統(tǒng)設計

摘要：為了提高洗煤廠工作效率，采用可編程序控制器構成具有一定自動化水平的工業(yè)生產(chǎn)線，結合洗煤廠特點，簡述了可編程序控制器系統(tǒng)的開發(fā)過程、注意事項及應用實例，并對其進行了論證，以供參考。介紹了以三菱PLC和工控機構成的洗煤廠分布式集中控制系統(tǒng)，給出了設計要求、硬件配置及軟件設計等，具有控制可靠，運行良好的特點。
關鍵詞：洗煤廠；設計；工控機；PLC

洗煤廠是煤炭深加工的主要場所之一，通過對原煤的洗選對增加煤炭生產(chǎn)企業(yè)的煤炭品種和提高企業(yè)的經(jīng)濟效益有重要作用。洗煤廠各部分的地理位置相對比較分散、測控點多、工藝要求復雜，對洗煤廠實行集中控制，可有效地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和控制煤品的質(zhì)量。本文介紹的集中控制方案簡潔明了，設備投資成本較低，有一定的推廣價值。

1 PLC工作原理及功能
PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強，使用方便，易于實現(xiàn)機電一體化的優(yōu)點，因此，當被控制系統(tǒng)具有以下特點時，宜優(yōu)先選用。
(1)輸入輸出以開關量為主；
(2)輸入輸出點數(shù)較多，一般應大于20點；
(3)控制系統(tǒng)使用環(huán)境較差，可靠性要求高；
(4)系統(tǒng)工藝流程復雜，用常規(guī)的繼電器接觸器控制難以實現(xiàn)；
(5)系統(tǒng)工藝有可能改進或系統(tǒng)的控制要求有可能擴充。
洗選生產(chǎn)工藝相對復雜，測控點多，即使是中小型洗煤廠車間的測控點，也超過20點，一條新型洗選生產(chǎn)線的測控點大約在3 000點左右，隨規(guī)模大小、主機設備及工藝流程的不同而有所變化，測控點的類型以開關量點為主，洗煤廠用于電機順序控制的測點數(shù)占所有測控點的80％以上，同時洗選工藝設備單機容量大，生產(chǎn)的協(xié)調(diào)性、快速性和連續(xù)性強，而環(huán)境條件惡劣，高溫、高粉塵、大振動、強干擾等，洗選生產(chǎn)線所有這些特點，客觀上要求采用高水平的自控系統(tǒng)，另一方面，中小洗煤廠由于缺乏高素質(zhì)的自動化技術人員，主觀上迫切需要設計容易、安裝簡單、調(diào)試周期短、現(xiàn)場檢查維修方便、擴充改進容易的控制系統(tǒng)，而PLC控制系統(tǒng)正是適應和迎合了中小洗煤廠的需要，成為中小洗煤廠技術改造、提高自動化水平的優(yōu)選控制系統(tǒng)方案。PLC控制系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)的比較見表1。

2 洗煤廠控制系統(tǒng)組成和工作原理
2．1 洗煤廠控制對象和設計要求
洗煤廠主要包括三大部分功能：一是主洗廠房，是洗煤廠的核心部分用來對入洗原煤進行分篩選取，主要控制設備有原煤入洗皮帶、高頻篩、跳汰機、撈坑斗式提升機以及末煤、精煤和混煤刮板運輸機等；二是泵站房，用來提供主洗廠房所需的水循環(huán)系統(tǒng)和煤泥的濃縮等，主要控制設備有濾液泵、煤泥泵和液位計等；三是裝車房，用來對已洗煤進行裝車控制，主要控制設備有配倉刮板機、給煤機、裝車皮帶、牽牛和稱重計等。
系統(tǒng)的設計要求有：上位機作為主站與三個PLC分站構成分布式集中控制系統(tǒng)，可對整個系統(tǒng)進行控制，并對運行狀況進行監(jiān)視。三個PLC從站分別用來控制主洗廠房、泵站和裝車房的運行和對相關的運行信息進行采集。整個系統(tǒng)須逆向起動，順向停車。當任一設備出現(xiàn)停機故障時，其上級的所有設備必須立即停止，而下級所有設備順向延時停車，具有集中控制和單機控制功能，上位機應有清晰的工藝流程畫面和相關的信號指示及信息顯示。