摘 要：洗煤厂的生产运营水平直接关系着煤矿产量，而我国很多地区的洗煤厂生产工艺比较落后，生产效率不高，并且存在着严重的浪费问题，为了进一步提高洗煤厂的自动化程度，应积极推动PLC控制技术在洗煤生产工艺中的应用，充分发挥PLC控制技术的应用优势，加大对洗煤厂应用PLC控制技术的分析和研究，优化和改进洗煤生产工艺，不断提高洗煤厂的经济效益。文章简要介绍了PLC控制技术，分析了洗煤厂实例概况，阐述了PLC控制技术在洗煤厂中的应用，以供参考。
关键词：PLC控制技术；洗煤厂；应用
从上世纪八十年代，中国经济快速崛起，煤炭作为一种重要的能源发挥了不可替代的作用，虽然我国煤炭储量丰富，但是缺少大型的高效、优质洗煤厂，很多地区的中小型洗煤厂生产质量低、生产设备不配套、选煤模式不科学，严重影响了我国洗煤产业的可持续发展。为了彻底改变这一局面，应加大洗煤厂的技术革新和转型升级，积极运用PLC控制技术，提高洗煤生产工艺的自动化控制水平，创新控制管理模式，不断提高我国的煤炭产量。
1 PLC控制技术概述
PLC是一种重要的可编程存储器，其内部微处理器中存储有应用程序，可以执行算术操作、计数、定时、顺序控制、逻辑运算等指令，并且根据模拟或者数字信号有效控制不同生产过程。PLC控制器主要包括扩展接口电源、通信接口、输出单元、输入单元、存储器、CPU中央处理器等模块[1]，通信接口主要用于连接外部设备或者上位计算机，输出/输入单元是CPU和现场设备之间的输入/输出接口电路，CPU是整个PLC控制器的核心部分。
2 洗煤厂实例概况
某矿选煤厂建立于2001年，年计划洗煤产量约120万吨，受到市场发展的影响，投入运营以后的初期，该洗煤厂由传统的半入洗模式转换为全入洗模式，有效地提高了煤泥产量。2004年，该洗煤厂增设了两台压滤机，用于回收粗煤泥，经过设计改造实现了洗煤生产的洗水闭路循环。随着煤炭需求量的大幅度上涨和洗煤生产工艺的快速发展，传统的洗选生产工艺和洗煤能力已经无法满足市场需求。2007年，该洗煤厂积极改造升级，增设了浮游选煤和重介质选煤工艺，0～5mm进行浮游选煤，0～13mm送入重介质旋流器，年入洗能力提高到145万吨[2]。该洗煤厂传统的控制设计模式比较落后，在实际生产运营过程中经常发生各种故障，管理维护比较困难，生产工艺有很大一部分提升的空间。由于洗煤生产工艺中各种机电设备布置比较分散，各个运行流程需要连续进行，在电气控制系统改造设计中应用PLC控制技术，可以有效提高洗煤厂电气控制的自动化程度，并且操作控制简单快捷，具有良好的人机交互界面，编程方便快捷，性能比较稳定。
3 PLC控制技术在洗煤厂中的应用
3.1 系统配置
根据洗煤生产工艺要求，在设计PLC控制系统时，主要包括电源、模拟屏、控制台、PLC等几部分，并且增设六台彩色显示器，用于实时监测洗煤生产状态，实现工控机类型的PLC监控系统，对洗煤生产工艺中的各种电气设备进行有效监控。
3.2 功能设置
结合洗煤生产工艺特点，PLC控制系统需要实现顺序控制功能如逆煤流起车、顺煤流停车，机械设备发生运行故障时不堵塞、不堆煤，洗煤生产过程中的设备急停、故障报警、状态监视等功能[3]，从而直观、全面、实时地进行洗煤生产工艺各种设备的有效监控，工作人员向上位机发送控制指令，利用PLC控制系统来控制洗煤厂的各个生产设备。
3.3 控制方式
在洗煤生产工艺现场和洗煤厂控制中心之间采用集中控制方式，利用一台主计算机全面监控整个洗煤生产工艺过程，工作人员在控制中心通过计算机进行控制管理操作，上位机可以获取洗煤生产工艺各个流程的相关信息，有效提高了洗煤生产设备的运行效率，而且增加了灵活性。然而这种PLC集中控制模式也存在一定的缺点，一方面，利用一台主计算机实现对于整个洗煤生产工艺的控制操作，若该主计算机出现运行故障，会直接影响整个洗煤生产工艺的正常运转；另一方面，由于计算机软件系统易受到各种因素的影响，其自身还存在一些漏洞，为了保障其安全、稳定运行，必须定期进行升级维护，给洗煤厂又增加了一部分的支出费用。因此，洗煤厂在采用PLC集中控制模式的基础上，应进一步进行设计改造，对洗煤生产工艺中的具体重介质旋流分选工艺、粗煤泥回收工艺等采用PLC分布控制形式，利用集散型的控制方式，对于洗煤厂具体生产工艺进行分散控制，由计算机控制系统分站、可编程控制器、上位机等构成的局域网来控制、处理和收集洗煤生产工艺的分布式数据，然后利用PLC集中控制系统的上位机来监控各个分散控制模块，利用这些分散控制模块来控制整个洗煤生产流程，通过PLC控制系统上位机进行信息反馈，实现实时的监控和调整管理。
3.4 抗干扰设置
（1）接地设置。为了提高洗煤生产PLC控制系统的稳定性和安全性，对PLC控制系统中的各种电气设备进行接地设置，对于PLC主机必须单独进行接地设置，结合生产厂家的相关说明要求，合理设置接地装置具体参数，并且将动力系统和PLC控制系统连接起来，按照标准的规程标准，优化接地电阻设计，使接地系统和备用芯线、连接电缆外皮、PLC控制设备外壳等连接起来共同组成一个回路。
（2）耦合电压吸收或者抑制。对洗煤厂PLC控制系统中继电器输出进行接地，浪涌吸收回路和继电器相连接，有效降低继电器的人为误操作，并且由于PLC控制系统的模拟信号相对较弱，使得洗煤生产工艺的分布参数较大，需要设置较长的传输线路，导致洗煤生产工艺的干扰迭加信号越来越大，而有用模拟信号不断缩减，所以对洗煤生产工艺PLC控制系统信号源浮地设置屏蔽线接收端，做好接地处理，连接直流地和屏蔽线接收端，严禁连接交流地[4]。对于洗煤厂生产工艺进行多点接地，电路线路之间会有电位差，如果屏蔽层两点之间有噪声电流流过，若连接交流地，会影响干扰防护效果，因此将输入端和交流地悬浮电压进行连接，最大程度地降低洗煤生产工艺PLC控制系统的干扰影响。
（3）电源隔离。结合交流电源要求，针对PLC装置电源，消除工频干扰，由于单层静电屏蔽层对于工频干扰的防护效果较差，因此应采用双层屏蔽线路来保护交流电源设备，在条件允许的情况下，也可以对交流电源设置三层屏蔽隔离层，能够有效抑制PLC控制系统的共模干扰信号，从而提高其稳定性和可靠性。
（4）布线抗干扰设置。洗煤厂PLC控制系统线路在敷设过程中，应结合模拟量开关量和信号线，尽量分开进行布线，结合洗煤厂的具体情况，根据信号电流和电压大小，适当调节PLC控制线路之间的间距，分散设置干扰抑制器，减少PLC控制系统各个电气回路之间的相互干扰，保障洗煤生产的安全运行。
4 结束语
煤矿行业是推动我国经济发展的支柱产业，选煤是煤炭生产运营的关键环节，在节能减排的大背景下，选煤厂想要实现可持续发展，必须提高洗煤生产工艺的自动化，结合洗煤厂的具体情况，通过运用PLC控制技术，优化PLC控制系统设计，合理设置各个环节，降低人为操作控制失误率，节约大量煤炭能源，提高洗煤厂的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]李江涛.PLC控制系统在洗煤厂中的应用[J].福建电脑，2003，3：32-34.
[2]徐康.PLC在选煤厂中的应用[D].山东大学，2012.
[3]张俊杰，郭红燕，周长玺.PLC控制技术在古汉山矿洗煤厂的应用[J].中州煤炭，2009，07：19-20+22.
[4]王峰，李占博.PLC控制系统在选煤厂的应用探讨[J].科技创新与应用，2014，28：107.
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