输煤系统中PLC程序控制应用探究

输煤系统中PLC程序控制应用探究

祝恩江

（沈阳皆爱喜输送设备有限责任公司辽宁沈阳110141）

摘要：鉴于电厂输煤系统的工作环境十分恶劣，PLC控制系统得以在输煤控制系统中广泛使用。本文主要从输煤控制系统概述入手，重点对PLC程序控制系统在输煤系统中的应用进行了分析和阐述，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：输煤系统；PLC程序控制；应用

1.引言

随着经济及科技的不断发展，计算机技术得以在工业中广泛使用。发电厂以往使用的以继电器作为逻辑原件的电气控制系统已经明显无法满足实际生产需要，所以在电气控制系统中逐步加大对智能技术的应用力度，明显提升电气质量和使用效率。PLC程序控制系统正是在这种情况下产生的，并在发电厂的输煤系统得到了普及推广。

2.输煤控制系统概述

就目前而言，发电厂输煤控制系统最常用的两级控制结构为PLC和上位机。在实际工作过程中，整个输煤系统设备数据采集和控制都是靠PLC来完成的，而系统设备控制则是靠上位机的人机接口实现的。同时，上位机还会对系统设备运行状态予以直观显示，二者之间通过以太网实现有效连接。

2.1输煤程控系统

2.1.1程控方式

在具体工作过程中，通过对上位机键盘，相关运行人员可以实现对程控方式的具体操作，同时依据工艺不同，调动不同的上位机流程菜单。具体流程，主要表现为以下几个方面：第一，如果程序完整，那么程序运行过程中的有效信号就会出现在上位机的画面中，当犁煤器或者档板一切就绪之后，二十秒就会发出相关的启动信号；第二，如果选用的皮带是依据逆煤流的方向对设备进行启动的，那么每条皮带在启动之前都会发挥相应的启动警报，皮带启动之后，现场蜂鸣器则会自动停止音响，而程序停机通常是依据顺煤流的方向进行延时停机的；第三，在实际工作过程中，一旦出现设备故障，比如拉线动作持续两秒的打滑或者跑偏等，PLC程序控制系统就会立刻对顺煤流方面的设备实施联跳操作；第四，当出现紧急停机的情况，那么运行设备就会出现立即全线停机的情况，碎煤机除外。

2.1.2集控方式

集控方式主要分为联锁手动和解锁手动两种方式。其中，联锁手动指的是依据不同的运行要求，运行人员通过PLC程序完成在上位机的画面调动。

2.1.3就地方式

所谓就地方式指的是在就地控制箱或者MCC柜进行操作，在这一过程中控制室是无法对设备起到相应控制作用的。

2.2配煤方式

配煤控制方式主要包含程控配煤、就地配煤以及手动配煤三种方式、其中，在程控配煤过程中，依据不同类型煤加仓要求的不同，在加仓前通过运行人员实现对上位机加仓画面的调节，并在键盘上输入相应的加仓指令。在加仓过程中，先对煤位比较低的仓予以配煤，直到全部煤仓都达到正常煤位之后，再依据相应顺序进行配煤。一旦在顺序配煤的过程中又出现煤位比较低的仓，那么应对原先顺序配煤操作予以立即停止，先对低煤位仓进行补充之后再依据相应顺序进行加仓。如果全部仓都出现满煤位信号，那么PLC程序就会自动停止运行并将残留在皮带上的煤平均分配给每个煤仓。手动配煤指的是通过对上位机的操作实现手动控制犁煤器的抬落的过程。而就地配煤指的是值班人员就地将犁煤器控制箱送达手动位置，这一工程不受上位机的控制。

2.3PLC程序控制系统优势

具体来说，主要表现为以下几个方面：第一，能够在相对恶劣的情况下工作，具有强强的抗干扰性能；第二，采用的是模块化结构，系统配置比较简单，便于人工操作和维修；第三，能够与生产现场信号输入和输出实现有效连接，且具有不同的I/O模件，以满足不同现场信号的需要；第四，编程比较简单，且具有在线编程功能，节省了大量的火电厂员工进行技能培训的时间和费用；第五，安全可靠，整个控制程序无故障的间隔时间可达2～5万h，同时具有监控及自检功能，能够满足不同生产的需要。

3.输煤系统中PLC程序控制应用分析

3.1PLC硬件及网络配置

在PLC程序控制系统中，其硬件设备主要分为控制设备和信号装置两部分。其中控制设备主要包含电子皮带秤、双路带式输送机、盘式除铁器、圆环给煤机、环锤式碎煤机以及筒仓安全监测系统等设备，而信号装置主要包含堵煤检测仪、速度监测仪、高料位计、连续料位计、双向拉线开关、行程开关、跑偏开关以及超声波物位测量传感器等设备。为有效提升输煤控制系统运行的安全性与可靠性，还需要在主机控制器中进行适当的冗余设计，互为热备的机架可以采用光钎形式以保持数据的同步性，远程I/O口可以使用controlnet控制网络于晓实现与上位机的对接，管理层的冗余配置则为以太网。

3.2PLC逻辑控制方案设计

因输煤控制系统主要可以分为输煤和配煤两种控制方式，且这两种方式均是由程控方式予以操控的，因此在对PLC程序的逻辑控制进行设计的过程中也应该从两部分入手。在实际操作过程中，依据电厂及设备需要，输煤线路应该分为若干流程，以便有效实现上位机对不同故障和不同流程的局域操作和并行操作。在工业应用过程中，上位机一般是由计算机来控制的，并在各个设备之间设置相应的连锁。在配煤过程中，PLC在对煤流走向的控制过程中主要是通过对犁煤器抬落的控制来实现的，整个过程具有较高的自动化程度。

3.3上位机的作用

通过上位机能够将PLC控制流程及控制方式在其显示器上予以直观显示，同时通过上位机，还能够对急停或者连锁等控制按钮进行选择，从而实现对相关监控设备运行状态的有效控制。在整个输煤控制系统中，在上位机端便可实现对输煤还是配煤方式的选择。比如输煤方式可以选择程控方式，则配煤方式中可以由顺序配煤、均匀配煤以及优先配煤等方式的选择。

3.4对控制系统故障进行分析

在PLC输煤控制系统中，设备运行环境的恶劣以干扰信号对整个系统运行的稳定性具有直接影响。其中，粉尘含量高以及寒冷的运行环境都会明显增加继电设备以及设备连线故障的发生频率。在实际操作过程中，发电厂辅助系统的运行空间一般比较狭小，因此这些大型设备的启动及停止过程中必然会产生较强的干扰信号，而这些系统极易造成PLC控制系统中的部分电子器件出现失效或者误动作。所以，为确保系统运行的稳定性与安全性，必须为设备运行提供良好环境，并有效增强设备的抗烦扰能力。

4.结语

大量实践证明，PLC控制程序在输煤系统运行中有着较强的安全性和可靠性，其能够明显提升整个输煤系统的自动化程度和输煤效率，且具有编程容易、操作简单、硬接线少等优势，为确保发电企业经济效益的提升和实现可持续发展打下坚实基础。

参考文献：

[1]陈国明.煤矿机电系统控制中的PLC技术探究[J].企业技术开发.2014(29)：90-91.

[2]刘学伟.实现煤矿机电系统控制中PLC技术[J].河南科技.2014(16)：112-113.

[3]毕国生.煤矿机电系统控制中PLC技术的应用分析[J].内蒙古煤炭经济.2014(01)：65-66.