S7-200PLC在选煤厂的应用

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【摘　要】目前，煤炭工业发展迅速，选煤是煤炭工业生产中提高产品质量必不可少的环节。PLC控制器由于具有系统灵活、扩展容易、使用方便、能适应恶劣运行环境、抗干扰能力强等特点，因而在选煤厂中广泛应用。本文主要介绍了s7-200plc在选煤厂的自动配煤控制系统、皮带运输系统以及煤泥干燥系统中的应用。

【关键词】S7-200PLC；选煤厂；自动配煤系统；皮带运输系统；煤泥干燥控制

0.引言

选煤厂是对煤进行分选，生产不同质量、规格产品的加工厂。选煤是综合利用资源、节约能源和保护环境的有效途径，是我国21世纪可持续发展战略中洁净煤技术的重要组成部分。

S7-200PLC具有①循环周期短、处理速度高②人机界面更方便，编程要求大大减少③指令集功能强大，可实现复杂运算④CPU智能化诊断系统时时刻刻对系统进行监控，可以对系统错误进行记录和警报⑤系统可以设置多种级别保护口令，防止非法删除或改写用户程序。因此将S7-200PLC应用在选煤厂中可以大大提高生产效率，节约能源。

下面重点介绍S7-200PLC在自动配煤控制系统、皮带运输系统以及煤泥干燥系统中的应用。

1.S7-200PLC在自动配煤控制系统中的应用

自动配煤系统投入运行后，不仅保证了选煤厂入选煤的质量，而且极大方便了操作人员的使用和管理，减轻了劳动强度。

1.1系统组成

本系统采用三层网络构架，上位机组加PLC的控制方式。采用德国西门子S7-200系列的PLC、德国Siemens公司最新研制的WinCC6.0实时监控软件，工作平台为Win7。整个系统具备了实现图形监控、图形显示、数据监控与记录、警报、自诊断等功能，完全满足了生产需要。具体的系统组成图如下所示：

图2 自动配煤控制系统结构图

1.2系统软件设计

PLC软件用Siemens的ST EP7 V5.3平台来开发，具体的控制流程大致为：

①将上位机设定的处理量以及各种原煤的配比经过计算分解到各种原煤的给煤机。

②胶带秤的瞬时流量采用5s内的加权平均值作为控制依据。

③以加权后的瞬时流量与期望流量之间的差值作为分级调节的依据。

④为了调节配煤系统大滞后的特性，给煤机的给煤量每5s调节一次。

2.S7-200PLC在皮带运输系统中的应用

皮带运输机又称带式输送机，是一种连续运输机械，是选煤厂必不可少的运输工具之一，是选煤厂输煤系统中的运送纽带。

2.1系统组成

皮带运输机由操作系统、S7-200PLC控制系统以及Siemens MM440变频器等组成。

采用S7-200PLC控制系统可以很好控制运输机的运行速度、启动顺序，同时对故障可以进行实时监测与排查，减少了硬件设备和控制线，极大地提高了系统稳定性、可靠性。

选煤厂的皮带运输机具有运输距离短、负载小的特点，所以可以选择转动惯量小、相应快的变频电机。

MM440变频器是用于控制三相交流电动机速度的变频器，由微处理器控制，采用具有先进技术的绝缘栅双极晶体管作为输出器件，具有良好的可靠性，为变频器和电动机提供了良好的保护。

2.2系统工作流程

通过操作系统向S7-200PLC控制系统发送控制指令，进行无触点逻辑控制，同时向变频器发送指令，控制其运行。

3.S7-200PLC在煤泥干燥系统中的应用

煤泥干燥系统的好处有：完全回收利用煤泥，避免由于煤泥的露天堆放而造成的环保问题；干燥后的产品粒度在20mm以下，含水量小于15%，便于贮运；系统中使用了热风干燥以及中低温干燥技术，因而整个系统温度不会过高，粉尘小，作业安全；提高煤泥商品价值，提升了其利用空间。

采用S7-200PLC对选煤厂煤泥干燥系统进行控制，可以有效解决选煤厂中出现的煤泥出路问题，使煤泥得到有效利用，不仅增长了企业的利润，还提高了企业的环保性。

3.1系统组成

整个系统与自动配煤系统类似，由Siemens S7-200系列的PLC以及一台上位机通过哦MPI网络组成。S7-200PLC完成数据采集、信息处理、功能控制、警报等任务；上位机监视设备运行状态，完成相应的设备控制任务。

3.2 S7-200PLC系统的逻辑控制

3.2.1流程设备逻辑控制

急停的逻辑：当系统扫描到急停的位置时，立即采用集中的模式，每个设备均处于停止状态。此时，状态的变换逻辑为：就地/集中下，可以进行无扰的转换操作。开车逻辑为：全部的设备在“备妥”后，才可以发出开车预告，按照“逆煤流”的顺序进行启动，当出现了停车或者急停情况时，不可发出预告。停车逻辑为：按照“顺煤流”的顺序停车，所有设备停止时采用的是方式是延时停车。

3.2.2非流程逻辑控制

在此系统内为手动控制设备。联锁的开车以及停车动作中不参与活动，独自进行控制工作。

3.2.3闭锁性逻辑控制

开启设备的过程中遵照如下准则：逆煤流启动，顺煤流停止。若其中任意一台设备出现了非正常的停车的情况，则对上游的设备实施联锁停车，及时遏制，防止事故扩大化。

4.总结

S7-200PLC系统具有系统灵活、扩展容易、使用方便、能适应恶劣运行环境、抗干扰能力强等优点，应用在选煤厂中，方便了操作人员的管理，减小了劳动强度，减少了故障的发生，可以大大提高自动配煤控制系统、皮带运输系统以及煤泥干燥系统等的生产效率，为选煤厂创造出更大的利润空间，同时也为环保做出了贡献。

【参考文献】

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［２］宋建成.可编程序控制器原理与应用［M］.北京:科学出版社,2004.

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