煤炭洗选设备中PLC控制系统的应用

煤炭洗选设备中PLC控制系统的应用

鲁泗勇

肥城矿业集团单县能源有限责任公司洗煤厂山东菏泽274300

摘要：原煤洗选系统由重介洗选系统、原煤带入设备、装运系统等系统组成。采集并控制整个选煤规程关键点的数据，如，工艺流程切换顺序、系统补水控制、设备切换控制、生产设备状态监控和预警等，可以利用PLC实现对原煤冼选系统的自动控制。在煤炭洗选中，采用PLC还可以对模拟量进行自动控制，对故障进行分析，还可以对整个流程顺序进行有效控制，从而实现连锁保护。

关键词：煤炭洗选；设备中；PLC；控制系统；应用

1、洗选煤生产系统组成及工艺流程

传统洗选设备的组成主要有以下几个部分：受煤坑、受煤坑、转运输送机、给煤机、储煤仓以及振动给煤机等。如图1所示的过程：煤要洗先通过给煤机的主要煤机，然后通过主煤进洗衣设备洗衣。这是本系统的关键，主要由挡煤电机和双系统协同控制侧翻。从图1可以看出，运输传送带和储煤罐是一对一，选定的煤将通过进一步输送到相应的储煤仓库输送机输送机，原仓煤通过总煤炭输送机、振动给煤机的选煤厂运输调度是根据配煤的需求。

2、系统控制需求

2.1、原煤系统

首先，启动和停止的控制。主要包括启动和停止两部分。当洗原煤，启动延迟时间通常设置在4s-6s范围。这样做是为了防止洗涤或传输，由于相关设备的加载过程，使电机启动异常，避免运行设备及链控制的电机作用之间的煤流。同时，当输煤设备工作时，还可以使用偏差检测装置，配备实时监测皮带跑偏情况，如果偏差超过20°，系统可以停止装置运行，然后报警。

其次，精煤运输系统。主要使用主带式输送机实现煤炭存储输送控制。每个带式输送机和细煤仓都一一对应。控制人员应根据现场的具体情况，决定将煤供应到几个煤仓，并用相应的指令启动带式输送机来驱动主输送机。带式输送机在正确的轨道上，控制操作来确定其相应的挡煤板，通过这种方法煤仓煤流。

2.2、精煤仓高低位控制

该系统主要负责在煤炭储量有限的情况下更换煤仓，完成下一个煤仓。在这种情况下，它会通过煤仓被运到煤仓的上部，这样型煤就闭合了，并发出信号，使主输送机不再是煤到这个煤仓。高位信号将连接到显示电路，通过这种方式告诉控制室打开下一个煤仓，并最终转化为煤仓库实现。该系统接收到低位信号，在这种情况下，将发出的PLC控制指令关闭阀门，并最终停止煤仓向其他煤仓的煤供应。

3、系统硬件设计

3.1、PLC系统设计

在整个系统中，我们使用一个集中的控制，所以容易管理。对寄主的选择控制，我们使用的控制器是一个远程的开发能力。控制网络结构以主站与子站相结合的方式，首先，我们要确保程序扫描控制器运行得更好，设置多个远程变电站，紧随其后的是每个子站和主线之间的主站连接，和公共汽车的使用冗余能力。在每个分站中，我们用它作为中心展开，完成整个过程的控制。本工艺分为原煤、水洗、中间煤场、产品包装四部分，而这四部分作为PLC控制的主站，分别进行工作。为了确保整个工作过程并不是偶然的，控制，报警和预警工作更加完善，整个控制系统分为系统和扩展系统，分别负责现场测试和计算机主机的数据通信工作的控制，使整个控制系统更加完善，小心。整个控制系统的核心不是由一台机器完成的，而是由多台工控机操作完成的。其中一个作为工程师站，负责全局控制，逻辑数据的编辑、修改和实时在线监测，其余为操作站，分别监测、运行、输出报表等功能，并逐一分工故障分析；最后，我们选择了一个通信站的数据交换，这一功能是电缆和高压综合保护系统完成使用。这样，就可以保证整个控制系统的自动化更加有效和安全的。

3.2、检测设备的选择

我们使用的检测设备是超声波液位传感器，它具有一个集成的结构，他可以很好的检测煤的仓库位置的煤，最能检测到80米的料位，输出标准的4至20mA的模拟信号，非常方便实用，同时它还具有报警装置，具体有两个继电器输出报警信号。

3.3、输送带跑偏检测装置

在输送带上，我们安装了带有很强自动调节装置的qt输送带，当输送带跑偏时，该装置可自动将输送带退回原轨道。这种自动偏转装置的组成部分有：传感器辊、传感器、控制箱、电动机、减速器、传感支架、旋转支架等。其中，由于传感器滚筒全密封，如淋水、灰尘，这些污染不会受到破坏。而且整个自动偏转器使用寿命长，安全保护，可长期使用，不经常更换。

4、PLC控制系统软件设计

（1）设计内容需求分析，确定程序体系结构，定义I/O参数，定时器设计，计数器设计，数据区域参数定义，中间标志标识。完成启动PLC控制系统程序的编写上述步骤后，开发控制系统说明书。为系统开发了一种特殊的人机接口界面，模拟功能模块和监控程序。（2）在开发计划的制定过程中，充分了解选煤系统洗选过程，为每个控制对象设计了编程方案，确定了控制方法和检测方法。按照每个设备定制自己设计的控制系统的操作顺序和操作内容。由于煤仓-运输-煤炭供应-洗涤过程比较复杂，在开发过程中，系统按照控制功能和物理位置划分，并绘制PLC控制系统流程图。（3）使用梯形图语言开发程序的PLC控制系统的研制，根据洗涤设备的实际需要，在写的存储单元的信号台的中间过程的定义，为了节省系统内存，分为32m公共临时区。由于控制系统是一种中型PLC，高级程序员是用于编写代码的输入和分析时间。在程序的梯形图设计、代码每个梯形指令的设计，以及各功能模块的程序列表安排。考虑到控制系统今后的设计和维护，准备在每个关键步骤和算法软件程序的注释，包括信号源、信号的目的，写作思路、功能逻辑、程序的功能，因此在未来的升级维护，开发人员可以了解程序意思很方便。（4）PLC控制系统PLC控制系统编程测试后的测试是设计过程的关键，试验过程：洗煤设备相关的功能模块的测试，信号输入模拟试验，测试信号变化的影响，控制系统的输入参数，为了使程序运行更准确，使用一个特殊的仪器对PLC控制系统的测试情况的操作程序后的发展。

总而言之，通过在PLC控制系统中采用超声波位传感器及输送带跑偏检测装置的有效应用，极大地提高了整个运行系统的安全可靠性，PLC可编程控制器与电气控制方式的结合，有效地解决了传统继电器控制系统中经常出现的故障高、抗干扰能力差的缺陷，极大地提升了煤矿洗选设备自动化程度，增加了企业的经济效益及社会效益。

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