ＰＬＣ在选煤厂集控系统中的应用 Ｐ ＬＣ在选煤厂集控系统中的应用 云南省圭山煤矿选煤厂胡光银 摘要：本文根据ＰＬＣ应用技术，结合圭山 １．２电磁兼容性、抗振动冲击、抗干扰能力强。 煤矿６０万吨年选煤厂集控系统的配置和运行情 况，从ＰＬＣ性能和特点、选煤集控系统的功能、硬 件配置、使用和维护情况等方面简要介绍了西门 子Ｓ７—３００系列ＰＬＣ在选煤厂集控系统中的应 用。 关键词：西门子ＰＬＣ选煤集控 根据选煤工艺的不同，选煤的方法各不相 同，本文介绍的集控系统是适用于重介质旋流器 选煤工艺的控制系统。重介质旋流器选煤法使用 设备较多，布置分散，主要分布在原煤准备系统、 原煤入选系统、重介选煤系统、浮选控制系统、浓 缩处理系统和产品运输系统。选煤工艺要求设备 启停必须严格按照工艺顺序进行。采用传统的继 电器控制方式实现集中控制难度较大，实现的自 动化程度较低，设计、安装、维护需要的时问长， 可靠性不高，已不能满足现代选煤工艺监测和控 制的要求。ＰＬＣ功能强大、使用维护方便，已成为 当代工业自动化的主要支柱之一，在工业生产的 各个领域均得到了广泛的使用，在选煤厂集控系 统中的应用技术已经比较成熟，现在新建的选煤 厂集控系统均采用ＰＬＣ控制。西门子ＰＬＣ以其极 高的性能价格比，在国内占有很大的市场份额， 特别是Ｓ７—３００系列中小型ＰＬＣ在较复杂的控 制系统中应用非常广泛。 １ Ｓ７—３ｏ０系列ＰＬＣ的特点 １．１采用模块式结构，各种模块品种繁多，可根据 系统的具体要求选择合适的模块，维修时更换模 块方便，有较强的扩展能力。 ８６ １．３性能稳定、系统开发周期短、维护方便。 １．４通信功能强大，便于实现自动化。 ２重介质旋流器选煤对集控系统的要求 ２．１实现设备集中监测和控制。所有工艺范围内 的设备均实现集中控制，能监控设备的运行和停 止状态，对液位、电机运行频率等工艺参数实现 动态监测。 ２．２要求控制系统具有先进性、安全性和操作灵 活性，操作简单方便。 ２．３实现集控的设备要求有集中控制和就地现场 箱。按照选煤工艺系统的划分，在集控台可分别 操作各区域的集控僦地转换。在现场箱和控制台 均设急停或禁启按钮，在任何控制方式下现场均 可实现紧急停车。在禁启方式下，集中和就地均 不能启动，以利于检修的安全性。 ２．４应实现工艺要求的设备闭锁功能，当设备非 正常停车时，上游设备急停，下游设备延时停机， 防止出现堆煤、压设备、跑煤和跑水等现象。 ２．５胶带输送机要求设置跑偏保护和拉绳急停开 关，跑偏保护分两级，轻跑偏实现报警功能，重跑偏 实现停机功能，拉绳开关闭锁必须进行手动复位。 ２．６当集控系统发生故障时，可全部实现就地控 制，保证正常生产。 ２．７实现各工艺系统的开机预警功能。 ３ ＰＬＣ硬件的选用 选用西门子Ｓ７—３００系列ＰＬＣ，根据系统控制 任务的要求，确定输入输出量的形式，计算输入输 出模块需要的点数，选择各类模块的配置如下： ３．Ｉ电源模块（Ｐｓ） 《云南煤炭）２ｍ２年第１期 选用ＰＳ３０７电源模块４块，分另Ｕ为４个模块机 度、原煤及产品煤的数量、变频运行的频率、分流 架供电，将ＡＣ２２０Ｖ电源转换为ＤＣ２４Ｖ电源供 挡板的开度等模拟信号转换为标准的４－＿２０ｍＡ ＣＰＵ和１０模块使用，电源模块额定输出电流为５Ａ。 电流信号，经模拟量输出模块和通信模块进入计 ３．２中央处理单元（ＣＰＵ） 算机系统，由上位机进行处理。运行操作人员在 选用Ｓ７－＿．３００系列的ＣＰＵ３１５—２ＤＰ标准型 集控室显示器上就能直观的看到各工艺参数的 模块１块，负责系统的中央控制责任，存储并执行 变化隋况，进行实时控制和调整。 程序，实现通信功能，为ｕ形总线提供５Ｖ电源。 ３－３信号模块（ｓＭ１ 选用ＳＭ３２１数字量输入模块，每个模块为 ５ ＰＬＣ集中控制系统的优越性 ５．１实现了设备的集中自动控制 在集控自动方式下，操作人员向现场发送开 １６个输人点，１６个数字量输入模块分布于４个 车预警信号，经过一定延时后，系统各设备按闭 机架，用于采集控制过程的实时开关量，用ＰＬＣ 锁关系和联动关系自动顺序启动。预警的目的是 编程的办法实现输入控制输出。 提醒设备附近人员注意安全，督促岗位司机到岗 选用ＳＭ３２２数字量输出模块，每个模块为 到位。自动控制有利于防止误操作造成的影响和 １６个输出点，７个数字量输出模块分布于４个机 损失，出现紧急情况和故障便于及时处理。一些 架，用于输出控制和运行状态的实现。 工艺参数的控制可以根据主洗司机的要求输入 控制系统便可以自动将该参数调整在要 采用３个ＳＭ３３１模拟量输入模块和２个 设定值，ＳＭ３３２模拟量输出模块，用于实现液位、流量等 求的范围内，工艺控制更加精确、可靠。 模拟量的实时监控。 ３．４接口模块（ｉｒａ） ５．２实现了设备运行工况和工艺参数的集中显示 使用ＰＬＣ强大的通信功能和系统的组态，系 选用ｉａｒ１５３—１接口模块，布置在除中央机架 统设备的运行工况和工艺参数均在显示器上集 以为的３个机架，用于中央机架和扩展机架之间 中显示，画面简单、逼真，显示全面、准确，并且一 的总线连接。 ４控制系统功能的实现 些重要参数实现了实时曲线记录。操作或管理人 员通过监控画面可以方便监控全厂整个系统的 根据选煤工艺的控制要求，结合各种设备的 运行情况。 控制原理进行ＰＬＣ用户程序编程设计，ＰＬＣ在运 ５．３查找故障方便，便于维护 行时不断采集输入信号，执行用户程序，刷新输 ＰＬＣ控制系统接线相比继电器控制系统简单 入和输出状态，最终达到控制设备的要求。一般 很多，可以通过 模块状态指示灯判断输入和 的设备，输入模块需要采集运行或停机状态信 输出情况，缩小故障范围，模块式ＰＬＣ更换模块 号、现场控制箱禁启信号、集中或就地控制信号。 方便。 胶带运输设备还应采集紧急拉绳开关和跑偏开 关信号，以便于闭锁和操作人员对设备的异常进 参考文献： 行监控。具有润滑系统的设备需要采集润滑电机 现顺序启动，逆序停止的闭锁功能，油压异常停 廖常初．ｓ７—３００／一４００ＰＬＣ应用技术．机械工业 作者简介：胡光银，２００３年毕业于云南能源 直在云南省圭山煤矿从事机电设备安全与技术 的运行状态和电接点压力表的油压状态，以便实 出版社．２００５年３月 机功能等。一些普通的就地控制设备采集运行状 职业技术学院工业电气自动化专业，毕业至今一 态即可，便于运行人员监视，不需要集中控制。 采用模拟量输入模块把介质桶液位、介质浓 管理工作。