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摘要：随着目前我国经济型洗煤厂的技术越来越趋向现代化，集中控制系统的应用也得到了广泛的应用，从而在事故处理方面，煤炭回收率、生产成本和工作环境等方面发挥着重要的作用，使得洗煤厂的整体效益有了很大的提高。本文主要从当前较为普及的集中控制系统出发，对其工作原理，软硬件配置和设计要求等进行了讨论，分析了该系统的特点，从而更好的提高系统的可靠性。
关键字：洗煤厂；集中控制系统；设计；PLC
引言
洗煤厂作为煤炭行业中重要的加工环节的场所，其主要作用就是对原煤进行深加工，通过洗选的方式生产出更优质的煤炭产品，从而很大程度的提高了煤炭生产业中产品的质量和种类，同时也增加了煤炭企业的经济效益。在洗煤厂的生产系统中，由于生产工艺繁多、复杂，再加上位置分散和测控点多等特点，实施集中自动化的控制是十分必要的，通过这一措施，能够很好的增加煤炭的生产效率，也能够对煤炭的质量有更好的保证。文中对洗煤厂中集中控制系统的设计进行了简明的介绍，这是一种投资低，收效好的方案，在今后的实际应用中，具有重要的推广价值。
1PLC工作原理和功能
PLC控制系统集中了很多实用的特点，它集中了可靠性、抗干扰性、便于应用和机电一体化等很多方面的优势，一般PLC控制系统适用的环境特点包含以下几种:对于主要以开关量作为主要输入输出方式的，其中的出入点数多，通常情况下不少于20点；控制系统周围的应用环境差，对其可靠性有着更高的需要;对于整个系统的流程繁琐，不是一般的继电器接触器能够满足控制需求的；对于想要为未来的改进和对系统功能扩充做准备的情况下。
在洗煤厂中，煤矿的选系工作涉及到的工序较为繁琐，测控点也非常多，即便洗煤厂的规模不是特别大，生产车间中的测控点也不会少于20个，在比较新的洗煤厂中，车间的测控点能够达到3000点之多。对于不断变化的厂型，生产设备和工艺流程，测控点主要选择了开关量点的方式，其中对于电机顺序的控制使用的测控点所占比重较大，在五分之四以上。在车间的单机容量大，对生产过程中的协调性和快速性等要求较高，生产所在的环境条件较差，像是高温、高粉尘或强干扰的环境等等，在这种条件下，对于控制系统的要求较高。另外，对于生产规模相对较小的企业中，对系统操作的技术人员素质不高，对于控制系统的简单操作，便于维修等有着更直接的需求，这对于PLC控制系统根本不是问题。因此，在中小型企业中，对技术改造和自动化水平升级最优方案选择。PLC控制系统同其他系统的简单比较，如图1所示。
2洗煤厂的控制对象及设计要求
洗煤厂的主要功能分为三个部分:第一部分为主洗厂房，这也是生产中最为重要的部分，实现对原煤的筛选，其中主要包含的设备有对原煤的入洗皮带，高频筛，捞坑斗式提升机，还有对各种煤型的刮板运输机等等；第二部分为泵站房，其主要作用是为主厂房提供充足的水循环系统与煤泥的浓缩等等，其中主要的设备包括滤液泵、煤泥泵和液位计等等；第三部分为装车房，它的作用是对已经选洗的煤进行装车，包含的设备有配仓刮板机、给煤机、牵牛和称重机等等。
系统的设计也有一定的要求，以上位机为主站和三个PLC分站共同组成集中控制系统，采用的是分布式技术，能够实现对系统整体的控制，对实时的运行状况实施监视。其中3个PLC分站各自的作用分别是监控主洗厂房、泵站和装车房的生产过程中，对其运行数据的收集。控制系统的起动模式是逆向的，停车的次序是顺向的。如果在过程中有的设备有出现了问题，其前面的所有设备都要停止运作，其下级的设备则要按照顺向的顺序依次延时停车，从而进行集中控制，上位机对整个工艺的流程要有清晰的画面和信号指示。
3洗煤厂的控制系统组成
3.1洗煤厂控制系统的硬件组成
当前比较流行的硬件设备是FX2N，它是一种非常先进，而且非常实用的PLC设备，主要特点是满足标准特性，程序执行快，并对运行功能进行里全面的完善，含有很多独特模块可供单个需要使用，最大控制点的数量能够达到256个点之多，能够充分的满足自动化控制所需的灵活性。
对于FX2N在网络通信方面的性能，该系统具有当前国际上领先的开放式网络，利用了几种流行网络通信技术的串行联通，从而实现了高速传输的控制网络，其速度可以达到12Mb/s。对于FX2N系列的PLC系统，其主要设计特点是:在满足RS-232为接口的上位机和RS-485接口的PLC的条件下，要利用FX-485PC-IF实现接口转换；从主站到最后的第三分站的间距有大约四百米，而PLC的网络通信传输距离只有50m，所以在每个分站中都要安装相同品牌的适配器代替RS-485通信板，从而使主站到最后分站的距离达到五百米左右，符合了现场设计的需求。在系统抗干扰能力的提升方面，3个分站将收集的现场数据进行信号传入，还包括对PLC数字量的输出信号进行隔离，利用屏蔽电缆对模拟量信号进行传输。
3.2洗煤厂控制系统软件设计
控制系统的软件主要包括两个部分，分别是PLC编程软件和上位机的监控软件。编程软件是进行独立开发的，专门为FX系统对应的编程环境而开发的，能够对梯形图、指令表和时序图完成编程；监控软件的开发主要利用了三维科技中的力控技术，这种软件能够在Windows操作系统中创建丰富的人机界面和数据采集的应用系统。当3个PLC分站对现场侧点的信号进行收集后，利用RS-485网将相关数据传给IPC显示；在工PC对煤仓中的煤炭位置和水池中的水位的调节量、报警值的设定后，再将其结果传给PLC。
IPC运行三维的力控软件，利用软件自身带有的实时数据（DB）和工I/O驱动，实现了DB和驱动程序的服务器和用户间的计算模式，驱动程序主要是对数据的收集和传送，3个分站分别与3个驱动程序相连接，分站之间的数据传输利用脚本程序实现，在IPC的指令下实现。
该控制系统对于画面显示的设计是利用了三维科技中的力控中的工控组的软件。力控软件中包含3种数据获取方式:包含有系统自身带有的驱动程序，用户开发动态数据库DLL和使用动态数据交换DDB。因为系统自带FX系列PLC的驱动程序，所以应用I/O驱动程序较为合理。其中数据的显示方式包括:模拟表显示、棒图显示、趋势图显示和历史曲线的显示等等。分析系统工艺和操作的整体要求，对相应的画面进行分类设计，像是对厂房中的运行图设计时，就要包含主洗厂房，水泵站和装车房，还有报警画面等几个分画面进行设计。
结束语
综上所述，对经济型洗煤厂集中控制系统进行设计与研究，可以利用先进的科学技术与设备，对系统进行优化与完善，从而确保系统的准确性与可靠性，提高洗煤厂集中控制系统的水平及效率，从而提高洗煤厂的工作效率，促进煤矿产业的节约型发展。
参考文献
[1]何海萍.浅谈PLC集中控制系统在杏花煤矿洗煤厂中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,02:81.
[2]李夫国.洗煤厂集中控制系统设计探讨[J].电子世界,2014,11:134-135.
论文作者:齐峥宇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/14
标签：洗煤厂论文; 控制系统论文; 系统论文; 分站论文; 驱动程序论文; 软件论文; 煤炭论文; 《基层建设》2017年第8期论文;