洗煤廠集中自動化控制系統設計

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生產線，結合洗煤廠特點，簡述了可編程序控制器系統的開發過程、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，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企業的煤炭品種和提高企業的經濟效益有重要作用。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，可有效地提高企業的生產效率和控制煤品的質量。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控制系統具有可靠性高、抗干擾能力強，使用方便，易于實現機電一體化的優點，因此，當被控制系統具有以下特點時，宜優先選用。
(1)輸入輸出以開關量為主；
(2)輸入輸出點數較多，一般應大于20點；
(3)控制系統使用環境較差，可靠性要求高；
(4)系統工藝流程復雜，用常規的繼電器接觸器控制難以實現；
(5)系統工藝有可能改進或系統的控制要求有可能擴充。
洗選生產工藝相對復雜，測控點多，即使是中小型洗煤廠車間的測控點，也超過20點，一條新型洗選生產線的測控點大約在3 000點左右，隨規模大小、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，生產的協調性、快速性和連續性強，而環境條件惡劣，高溫、高粉塵、大振動、強干擾等，洗選生產線所有這些特點，客觀上要求采用高水平的自控系統，另一方面，中小洗煤廠由于缺乏高素質的自動化技術人員，主觀上迫切需要設計容易、安裝簡單、調試周期短、現場檢查維修方便、擴充改進容易的控制系統，而PLC控制系統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選控制系統方案。PLC控制系統與其他控制系統的比較見表1。

2 洗煤廠控制系統組成和工作原理
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系統和煤泥的濃縮等，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，可對整個系統進行控制，并對運行狀況進行監視。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。整個系統須逆向起動，順向停車。當任一設備出現停機故障時，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。