摘要：中国煤炭资源丰富，分布不均且品种多样，原煤开采后难免质量不一，洗煤成为煤炭深加工必不可少的一道工序。多数洗煤厂地理位置分散，洗煤工序繁杂，对洗煤厂进行集中自动化控制，能够大大减少工作量，提高煤炭生产效率。文中介绍了PLC控制系统的功能、原理以及组成部分，并制定了集中控制系统的实施方案，促进了高效的PLC在选煤和集中自动控制系统中的应用。
关键词：洗煤厂；集中控制；PLC；自动化控制
系统制备煤炭的主要方法是洗煤，未经煤炭处理的煤炭称为原煤[1]。在开采阶段，原煤中会混入大量干扰物，当煤本身的质量发生变化时，低灰分煤和高灰分煤混合在一起。从原煤中去除杂质或对优质和劣质煤进行分类的过程称为洗煤[2]。洗煤后的成品称为清洁煤，可用于燃烧卡路里。选煤过程中的煤炭分类降低了煤炭运输成本，提高了煤炭消耗率，但是，该过程更加复杂，洗煤厂的地质分布更加分散，测量和控制点也越来越多，损失成本更加集中。集中自动化提高了煤炭生产效率，提高了煤炭质量。
1PLC控制系统功能介绍
现有的继电器控制器无法满足生产要求，系统技术尚未更新。由于必须完成从原煤到清洁煤的转换，因此清洁煤的过程太复杂，无法测量和控制。即使对于中型洗煤厂，在生产会议上也可以测量和控制20多个指标[4]。每个工作站有不同的制造规模以及一个主机设备，切换点的数量决定测量的类型和控制点的类型，同时，洗煤设备具有容量大，批量生产快，微调，在恶劣环境下运行，高温，高粉尘，振动大的特点，因此洗煤清洁线应使用较高水平的自动化控制[5]。该系统不仅应具有较短的部署周期，而且应便于将来的安装，更改和升级。在这种情况下，PLC控制系统的出现不仅满足中小规模燃煤电厂的生产需要，同时也可以提高生产效率和自动化程度。
2洗煤厂控制系统简介
2.1洗煤厂控制对象及设计
洗煤厂的3大要素如下。（1）主洗顶楼。主洗顶楼是洗煤设施的重要组成部分，最初用于分离原煤。原煤进入皮带输送机、固定筛、破碎机、中浅槽、脱介筛，然后进入带式输送机和混煤刮板输送机，完成原煤的挑选。（2）主洗底楼。大多数泵站用于向主要洗涤设备缓慢供介和供水，并受液体、过滤器和泵的液位控制。（3）装车站。装车站主要用于控制装车运输，控制设备包括煤炭供应、装载机和测量箱。自动控制系统有特定的设计要求。分布式中央控制包括1台主机和3个PLC，以控制整体系统性能并监视整个系统的性能。这3个PLC站将工作分配到主洗顶楼、主洗底楼和装车站的运转，并协调和控制工作以及相关信息的收集。通过此过程，启动模式必须遵循“逆时针启动并顺时针停止”的原则。停止设备时，必须立即停止所有上层设备，并且按照“反向”原理[6]停止上层设备。添加了集中和单机控件。上级设备应灵活地启动显示器的所有相关信息，并在整个过程中停止信号和信号控制，并且图像应清晰流畅。
2.2洗煤厂控制系统工作原理
为了控制现场的信号状态并发出信号，需要从3个PLC站进行数据收集和转换。使用RS485网络上传到高度工业控制的计算机。由计算机控制整合数据，并使新的操作程序适应当前条件，以完成下一步。实际上，这3个PLC端子之间的操作命令是并行连接的，因为它是从主机发送，并且按照相应的顺序运行。
3洗煤厂控制系统的组成
3.1洗煤厂控制系统的硬件组成部分
以广泛使用的FX2N为例。实施能力体现在标准化生产中，并且可以在处理速度相对较快的项目中实施。增强的通信功能更完整，更简单，还可以处理特定于每个模块的复杂要求。控制点的最大数量是250，其可满足自动化和控制功能的灵活性的需要。此外，FX2N网络在世界的组合和最现代化的开放网络是唯一的。普遍的实例是CC-Link的，PROFIBUS，RS232，RS485或RS482通信，其可以被配置为高频率控制[7]。FX2N系列PLC和串行通信系统的设计理念：RS232是主机接口。连接到通过RS485接口PLC系统中，然后再切换到FX-485PC-IF连接器。主机站与PLC站之间的距离约为400m，PLXFX2N数据包与FX-485通信板之间的最大通信距离应为网络载体不超过50m。因此，需要在每个测试站之间切换，以使用RS485通信版本替换相同的FX-485ADP适配器。这样，从主站到每个子站的距离可以达到500m。这是实际的通讯距离，符合设计要求。同时，当3个PLC采样站发送收集的现场数据时，设计人员正在努力改善系统的抗干扰方法，并使用受隔离任务影响的信号转导方法。通过高级互连的控制面板、备份和转换，可以实现屏幕的编程和性能[8]。
3.2控制系统软件设计概述
该控制系统由2个部分形成，PLC编程软件和上位机监控器。所开发的PLC编程软件基于对FX系统的环境的详细分析，并且已经开发了与专业知识有关的程序。大多数监视软件使用3D技术“强制”或“强制控制”。比Windows操作系统更好，显示性能更轻松，人为界面更多，存储更完整（缺乏技能）。来自3个PLC站收集的场信号通过RS485网络和IPC（进程间通信）接收并显示相关信息发送。使用IPC查看智能应用程序。例如，它将调节水位，水箱中剩余的水量和警报。整体状态是通过RS485给对应的IPC监控，以确保整个过程安全、有效。这样可以节省大量的人工成本，提高工作效率[9]。强制驱动程序具有自己的数据收集方法，系统提供的数据驱动程序可以计算出客户。3个充电站相连，用于数据收集、计算和环回，以完成数据处理。通过集成和转发PLC创建应用程序的脚本，并通过IP通信发出最终命令。自动控件包括趋势图，根据不同的要求、不同的过程和不同的操作要求显示历史曲线，模拟表以及其他表和功能，可以轻松完成设计。例如，错误信号、洗衣设施、运输站和烧焦设施上方的所有应用程序的时间表。通过消除许多不同类型的操作中的潜在危害，设计了最准确、适当的披露方法。PLC系统广泛用于数字计算系统中的许多领域，例如液体、石油、化学制品、机械制造，特别是在工业环境中，对于工业发展而言，这是一项重要的创新，它改变了传统的劳动方式，并在世界范围内促进了工业生产。
4集中控制系统的实施方案
根据洗煤厂电气控制装置保护装置的实际情况，分为控制装置和监控装置。控制单元采用分布式控制方式，供煤监控系统确定了整个煤炭自动控制系统。中央控制室有2台工业PC，每台工业计算机都有2个LCD显示屏。这2个计算机用于控制原煤和初级清洁系统。主机可以控制和记录数据库视图，并且2台计算机使用标准通信程序进行通信。在中央控制室中，操作员使用键盘和鼠标来控制磁带机和其他设备，并提供中央控制启动/停止来实现此目的。
4.1集中控制室的控制
模式在集中控制（自动）模式下，操作员可以通过工业计算机发送控制命令进行控制，而工业计算机又可以控制设备逆时针启动设备。如果设备正常（例如警报），则可以启动和停止设备。该控制程序是一个简单的控制程序，在没有错误的情况下，通过此控制方法控制系统。
4.2集中手动控制
在集中式手动控制模式下，操作员通过中央控制室中的工业计算机发送控制命令，以停止和控制所有非警报设备[10]。操作员可以在现场控制给煤装置和皮带输送机，并可以从3种操作模式中进行选择。（1）现场手动控制。在现场手动操作模式下，每个设备的正面和背面之间的互锁关系是有效的。（2）测试控制。在这种带电操作中，PLC使每个设备工作，每个设备之间的锁定无效，设备电机未通电，设备无法启动。在工作中，确保给煤机和皮带输送机处于无煤状态，否则会发生事故。（3）纯手动控制。纯手动控制皮带输送机和给煤的启动或停止，并且每个设备之间的联锁关系无效。这是煤炭运输的低效率方法，在这种情况下，PLC不起作用[11]。
5结语
中国煤炭资源丰富，分布不均且品种多样，原煤开采出来后难免质量不一，洗煤成为煤炭深加工必不可少的一道工序，高效的PLC在选煤和集中式自动控制系统中的应用，提高了煤炭的洗选效率，保障了煤炭行业的可持续发展。当然，缺点仍然存在，相关技术人员应不断进行技术创新，解决煤炭技术短板，为煤炭行业发展提供强大动力。
作者：邬瑞峰 单位：山西晋神能源有限公司 沙坪洗煤厂