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PLC技术在选煤厂自动控制系统的应用探析

2019-09-10房宪陶张国华

科学导报·科学工程与电力 2019年24期
关键词:PLC技术应用

房宪陶 张国华

【摘  要】社会经济的发展和科技的进步,PLC技术在各行业得到广泛应用。:在选煤厂实际发展的过程中,以往的技术方式已经不能满足当前的时代发展需求,应转变传统的工作方式,将先进技术应用其中,更好的探索自动化技术方式。本文就PLC技术在选煤厂自动控制系统的应用展开探讨。

【关键词】PLC技术;选煤厂自动控制系统;应用

引言

选煤的目的是将原煤用机械方法除去其中有害物质,得到符合质量要求的商品煤,满足各类工业用煤的质量要求。近年来,我国选煤工业迅猛发展,选煤厂家数量增加,选煤技术进一步加快;但仍存在不少问题,尤其是选煤设备可靠性差、自动化水平低、严重影响着商品煤的质量和产量。随着计算机技术、自动控制技术、集散控制技术、PLC等高新技术的不断发展,为选煤过程自动化奠定了坚实的基础。

1选煤工艺以及相关的控制设备分析

对于选煤厂而言,在实际发展的过程中多采用跳汰洗煤相关的工艺技术,设计产量一般都是每年原煤洗脱90万吨左右,机械设备的应用呈现多元化特点,其中主要包含往复类型给煤机设备、带式的输送机设备、跳汰设备、离心机设备、压滤机设备以及浓缩机设备等。而在自动化控制设备方面,主要就是顺启类型、顺停类型、急停类型以及事故停车类型的功能。其中,顺启主要就是在设备运行的过程中,按照逆向的成组特点亦或是逐台依次停车的特点等运行;急停主要就是设备出现同时停止的现象;事故停车就是在设备运行过程中如若出现了故障问题,前面机械设备会同时的进行停车。在每台设备运行的过程中,都有着独特的控制功能,主要应用在检修工作中以及紧急情况中。

2选煤自动化系统结构

从构成来看,以PLC为基础的自动式选煤系统主要可以分为计算机、传感器、天线以及无线讯号传输等几大部分。该系统中上位机的型号为iFIX,而且其内部带有对应的链接单元。(1)DCS通信。iFIX是本系统选用的上位组态软件,其中间安装有两个交换机,而且交换机利用光缆与DCS辅网进行了连接。目前主要想利用PLC设置“远端/就地”的控制方式位,其中0与1分别对应远端与就地两项控制,即DCS与iFIX两项控制。按照OPCSERVER方案进行设计,采用该设计办法时只需将软件OPCSERVER安装于上位机上,同时用OPC通信模块替代原本的PLC模块。此外要在DCS操作站以及上位机两设备上安装专业的以太网卡。按照该方案进行设计时无论PLC、DCS还是iFIX均只需与OPCSERVER进行通信和信息交换。系统运行时可以将OPCSERVER与iFIX系统安装在同一台计算机上运行,但需要注意的是该计算机必须要达到服务器级别,只有该级别的计算机才能同时支持两个系统的正常运行。(2)传输无线数据模块。该系统中数据传输模块被视为计算机进行数据传输的媒介和可以进行编程的特殊控制装置。为确保相关模块同计算机、PLC的正常通信要选择相关的串口。将该模块同PLC以及计算机进行连接时可选择简单的三线式连接,该连接办法虽然相对简单但完全可以满足系统的相关工作需求。

3PLC技术在选煤厂自动控制系统中组成配置分析

对于自动控制系统而言,其中主要是PLC设备以及控制站设备、swtch设备等组合而成。其中,有工程师站以及操作员站的设备,主要利用相关操作系统进行处理,并且包括远程的I/O站组成集散控制系统。对于场区面积而言,一般情况下很小,只有两个左右的配电室,将I/O站以及PLC主机应用其中,有利于进行机柜的分析以及调查,更好的进行主厂配电室处理。一般情况下,会将远程的I/O占与机柜有机整合,设置配电室结构,并且根据控制站的实际运行特点以及需求进行研究分析,利用工业以太网的形式进行设计处理。为了完善PLC技术在选煤厂自动控制系统中的应用功能,在实际工作中应编制完善的计划方案,对其进行多方面的整改以及完善,确保提升选煤厂的自动化控制系统运行水平,保证符合目前的处理标准。

3.1集中控制启车

先由控制室向现场发送启车预警信号(现场喇叭鸣响3min),预警结束后在操作员站上点击启车命令,系统中的设备按逆煤流方向、闭锁关系和一定的时间间隔依次启动,考虑到电网的承受能力,设备启车间隔以10~20s为宜。启车过程中,若发现异常时,现场和控制站均能终止启车过程。

3.2上位机程序编写

从功能来看上位机主要负责检测与控制系统控制区域内的生产流程和相关设备,需要注意的是各个选煤系统均是相互独立的,它们相互之间并不进行信息的交换与传输。所以当前系统的上位机主要利用主从通信的办法进行信息传输。考慮到实际情况与需求,本系统最终选用了MSCOMM通信控制单元,其主要特点为可以借助串口来实现数据信息的收发,而且能够对串口进行初始化操作。对上位机的各个程序进行编写时其所用编程语言为VB,借助该语言来编写和构建所需的程序及数据库。有一点需要格外注意,即要确保通信程序所发出的各项指令必须要在格式上与上机位的通信协议一致。运行过程中上机位将收到由PLC分机所发送的响应帧,此时上机位安装的程序需要根据该响应帧的具体格式对信息进行识别等相关操作。只有按照上述办法与过程才能及时对信息进行识别与筛分,才能最终完成讯息的交换与传输。

3.3集中控制停车

若接到停车命令后,在操作员站上点击停车命令,设备按顺序流方向逐台停车,为保证每台设备上的煤运送干净,又不使停车时间过长,需要根据煤的流速,设置各台设备停车的间隔时间。

3.4做好事故方面的停车管理工作

在事故停车管理方面,为了更好的采用PLC技术进行选煤厂的自动化控制系统管控协调,需要总结丰富经验,将PLC技术深入的应用在自动化控制系统中,增强各类系统的运行效果。

3.5PLC程序编写

当不同位置处的响应帧自动形成了PLC链接单元,此时PLC内的各个用户即可不必进行通信程序的编写。所以分析和处理模拟量数据信息是编写PLC程序的核心目的。由于借助传输模块对信息进行输出后,其最终的模拟量讯息同原始数据存在一定差异,因此为解决该问题需要综合实际情况针对传输的信息做出相应的分析和处理。需要进行注意的是掉电信号与警报信号分别为数字跳变与脉冲式信号。综上所述,当上述问题发生时,必须要确保报警时间足够长,只有如此才可以保证工作人员能够在第一时间收到和发现该信号,从而注意到其警示的问题。

3.6做好相关的控制子系统处理工作

对于控制子系统而言,需要重点关注监控中心工作、OLC主站处理工作及从站处理工作等,保证工程师站以及相关现场终端各方面管理控制工作符合规定。在此工作中还需安排中控室进行系统的监控处理。与此同时,工程师站的相关工作中,还需进行系统的查看以及修改处理,提升终端的操作站监控工作效果。

结语

综上所述,对于选煤厂的自动化控制系统而言,在实际管理的过程中,应合理使用PLC技术开展工作,编制完善的技术应用计划方案,通过科学化的方式充分发挥PLC技术的积极作用,提升整体自动控制系统运行水平。

参考文献:

[1]高正中,许焕奇,雷倩,等.基于PLC的旋流器自动控制系统的设计与实现[J].现代电子技术,2016(17).

[2]郝星亮.PLC在选煤厂集控系统设计中的应用[J].现代工业经济和信息化,2016(15).

[3]刘力韶.探析PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(34)

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