最近几年,在经济发展的带动下,我国的能源产业不断发展,对于煤炭的需求持续增加,煤化工行业受到了社会各界的广泛关注。皮带机作为煤化工开采中一种重要的生产设备,能够实现煤炭运输传送以及运输车站装运等,对于煤化工生产效率影响巨大。从保证皮带机稳定可靠运行的角度,在集控系统中引入了PLC技术。
1PLC技术概述
PLC的全称为ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器,是一种专门针对工业环境而设计的数字运算操作电子系统,能够存储大量操作指令,通过模拟式输出或者数字式输出,实现对设备或者生产过程的有效控制。
PLC具有几个非常鲜明的特点,一是编程简单,使用方便。PLC中使用的编程语言是逻辑图、梯形图或者语句表等简明语言,不需要用到计算机知识,系统开发周期短、现场调试简单,也可以实现程序的在线调整,在保持硬件不变的情况下,对控制程序进行改变;二是性价比高,PLC具备极强的功能,可以实现复杂控制,与同类型继电器相比,性价比更高,而且能够结合通信网实现集中管理和分散控制[1];三是适应性强,就目前而言,PLC产品已经实现了系列化、标准化和模块化,能够为用户提供各种各样的硬件设施,使得用户可以根据实际需求进行灵活选择和配置,组建规模和功能各异的系统。PLC本身的带负载能力强,因此可以直接驱动小型交流接触器和电磁阀;四是可靠性高,传统继电控制系统采用的多是时间继电器或者中间继电器,触电接触不良很容易引发故障,而在PLC中,继电器被软件程序取代,只需要保留少数与输入输出相关的硬件即可,可靠性更高。同时,在PLC中,应用了大量硬件及软件抗干扰措施,使得其具备较强的抗干扰能力,能够在电磁干扰强烈的工业生产现场直接使用。
2PLC在煤化工皮带机集控的应用
利用PLC构建煤化工皮带机集中控制系统,可以提升皮带机管控的效果,保证煤化工生产安全。在煤化工井下作业中,环境条件恶劣,设备在运行过程中存在着各种各样的问题,如老化、腐蚀、故障率高等,而且问题很难被及时发现,维修也存在较大的难度,常规的监测技术无法满足现实需求,在这种情况下,必须加快技术改进,以PLC为基础,构建新的控制系统。另一方面,在信息化飞速发展背景下,工业市场竞争越发激烈,想要提升企业竞争力和经济效益,必须依靠先进技术的支持,这也要求煤化工企业在生产中需要重视对PLC技术的应用[2]。
2.1皮带机集控系统设计要求
煤化工皮带机集中控制系统集成了网络通信技术、自动化技术、工业控制技术以及计算机技术等,结合传感器设备,实现对于皮带机及相关设备的集中管理和控制,保证其稳定可靠运行。集控系统能够提供更加便捷的数据采集方式,数据的传输也更加安全,能够为煤化工生产提供便利。在对皮带机集控系统进行设计时,应该关注几个比较关键的内容:一是安全性,这也是集控系统的核心所在,保证系统运行安全可靠,才能为煤化工正常运作提供良好支撑;二是先进性,集控系统的设计需要优先选择先进的科学技术和仪器设备,在保证系统功能的基础上,为集控系统中仪器设备的高效运行提供安全可靠的环境;三是监测性,煤化工开采存在很大的风险性,皮带机能否安全稳定运行,对于煤化工开采意义重大。因此,在对煤化工皮带机集控系统进行设计时,应该做好皮带机的实时监测工作,针对采集到的数据进行传输和处理,以保证系统运行效果;四是管理性,在具备高效管理性能的前提下,集控系统能够保证煤化工开采顺利进行,降低安全事故发生的几率,也可以为皮带机的维护和检测提供便利[3]。
2.2皮带机集控系统功能特点
以PLC为基础,构建煤化工皮带机集控系统,包括了现场控制和控制主站,构建通讯网络,实现对皮带机系统的集中监控和实时管理,促进生产效率和经济效益的提高。煤化工皮带机集控系统的功能特点主要体现在几个方面:一是实时监控。煤化工皮带机的集中控制通常需要用到多台PLC,构建起相应的通信网络,实现数据传输,形成多线控制和全过程控制,配合地面指挥管理中心的总体控制,形成完善的监控系统。系统不仅能够保证监控的全面性,还可以实现对煤化工皮带机的实时控制;二是全方位控制。PLC控制包括了集控手动、集控自动和就地控制三种,三种控制方式可以实现灵活转换。日常运营中,可以采用集控自动控制,依照预先设定好的顺序和流程,经由上位机实现设备自启动和自停止;切换到集控手动控制后,工作人员可以在控制面板实现对设备的操作和控制,这种控制方式一般用于日常维护或者故障检修;就地控制是利用现场按钮盒操作,需要根据现场状况进行选择。从控制分布的角度,PLC在煤化工皮带机集控中的应用采用的多是全分布式控制,包括地面中央控制室和矿井分控制站,前者可以结合集控系统,实现总体监管和集中控制,后者则可以实现数据采集与传输,经由CC-Link矩阵连接,可以提升控制的高速性和针对性[4]。
2.3皮带机集控系统中PLC的应用
将PLC应用到煤化工皮带机集控系统中,可以提升系统监控功能、监管功能以及信息处理功能。而想要发挥PLC控制的作用,要求煤化工企业应该从自身的实际需求出发,选择PLC设备。PLC设备的选择应该从型号、容量、功能和设备模块等角度考虑,坚持便捷性、安全性和全面性,关注价格效益等的影响,在保证性价比最优的情况下,构建煤化工皮带机PLC集控系统。首先,PLC结构可以分为整体式和模块式,前者的价格较低,体积更小,适用于过程固定的小型控制系统,后者功能齐全,选择灵活,维修便利,在复杂控制系统中应用广泛;其次,PLC安装可以分为集中式、多台联网分布式和远程操控式,相比较而言,集中式成本低,反应快,也不需要设置远程驱动,分布式可以保证多台设备独立控制和彼此交流,不过需要设置通讯模块,远程操控式系统安装分布广,布线短,不过对驱动和电源要求较高;然后,PLC存在大小型号与档次之分,小型PLC系统能够在功能和响应速度方面满足一般一共需求,经济性强;大型PLC可以实现跨范围和跨领域使用,保证系统可靠性,不过成本相对较高[5]。
3结语
总而言之,在科学技术飞速发展背景下,煤化工皮带机运输系统对于安全性、先进性等提出了更高的要求,以PLC技术为依托构建集控系统,能够显著提升皮带机运行效率,保证煤化工生产安全,为煤化工企业的稳定健康发展奠定良好基础。
参考文献
[1]袁广振,郝允领,韩保,等.基于PLC对采区皮带机集控系统的设计应用[J].煤化工现代化,2013,(1):66-68.
[2]谢晖.PLC在煤化工井下皮带运输机中的应用[J].煤炭技术,2013,32(3):56-58.
[3]关祥.PLC在煤化工皮带运输机上的应用[J].能源与节能,2016,(3):78-80.
[4]李鹏.PLC技术在煤化工皮带运输系统中的应用研究[J].机械管理开发,2015,30(4):55-56.
[5]王宝琳.PLC在煤化工皮带运输集控系统设计中的应用[J].机械管理开发,2017,32(5):123-124.