摘要：本文主要针对可编程控制器展开分析，思考了可编程控制器（PLC）在电厂输煤控制系统中的运用，明确了运用过程中的具体的方法和要求，提出了一些运用的措施。
关键性：可编程控制器；电厂；输煤控制；应用
前言
针对可编程控制器（PLC）在电厂输煤控制系统中的运用情况，我们应该深入总结应用的具体的情况和不同情况下的应用的对策和措施，才能够真正提升可编程控制器（PLC）在电厂输煤控制系统中的运用效果。
1、可编程控制器（PLC）概述
可编程控制器（Pmgrammablelogicalcontroller，PLC）控制技术已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具，加速了机电一体化的进程。
为了满足被控对象的工艺要求，从而提高生产效率和产品质量，PLC控制系统设计时应遵循以下基本原则：
1.1最大可能地满足被控制对象的控制要求。设计PLC控制系统的首要前提就是要充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求。
1.2保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行。在系统设计、元器件选择、软件编程等方面全面考虑，力求控制系统安全可靠。
1.3要满足设计的控制系统既简单、经济又方便使用和维修。
1.4适应发展的需要。在满足上述原则的基础上应该充分考虑到以后生产的发展及工艺改进的需要，在选择PLC、输入/输出模块、L/O点数和内存容量时应适当留有裕量。
从结构及功能出发，PLC是一种新型的通用的电器控制器，一种以计算机为内核的电器控制器。作为一个传统的名称，电器控制器可定义为：电器及电路构成的用于电气控制的装置。继电器接触器系统是传统的电器控制器。像所有的计算机一样，可编程控制器工作的根本形式是依程序处理存储器中的各种据。在工业控制中，这些数据大多是通过输入口送入的。有数字量也有模拟量，它们来自系统中的传感器及主令电器。这些数据经PLC处理后经输出口送到机外，用于电动机、电磁阀及其他执行器的控制，输出量也可以是用于其他工业控制设备的数字量或模拟量。以上所说接于PLC输入输出口上的主令电器、传感器及执行器在继电接触器系统中也是必不可少的。它们的动作反映控制系统中的各种事件。如启动按钮按下表示启动事件，热继电器动作表示过载事件，接触器动作表示某电源接通事件等。因此可以说PLC是依一定的应用程序处理现场各类事件（数据）的机器。因此，欲实现特定的控制任务，第一点，像其他的电器控制器一样，可编程控制器必须要接入控制系统电路。即是要与传感器、主令电器、执行电器、通信设备及其他需用的控制设备连接成一体。第二点，将PLC接入系统后，还必须根据控制要求编制应用程序反映输入事件与输出事件的联系，以使可编程控制器得以据此完成既定的控制任务。以上两点也就是可编程控制器工业控制应用的基本模式。
2、输煤控制系统的组成
目前PLC应经在矿山、电力、化工、机械制造等行业广应用十分广泛。PLC是一种工业设备控制装置，对工作环境要求不高，可以适应各行业的厂房和车间环境。为保证PLC长期正常稳定运行，在遵守按技术指标制定的运行制度和操作规程的同时，还得注意与PLC连接的外部线路的可靠性。
某地煤矸石电厂设计容量为2×60MW机组，其输煤系统的控制对象包括：皮带输送机、碎煤机、筛煤机、三通电动挡板、除铁器、电子皮带称、除尘器、除大块分离器、门式堆取料机、振打装置、悬臂式斗轮堆取料机、电动犁煤器等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整个输煤系统有各种开关量、模拟量等输入、输出设备，有的还需要远程通讯和各种特殊功能如：PID控制、高速计数、GPS定位、数据处理和自我诊断等。因此，必须选用PLC来取代人工操作，包括可以实现在线监测。
本系统选用的下位机为西门子（SIEMENS）公司的S7系列PLC，S7-400H主机系统可添加20个扩展设备，最多可连接32个I/O从站，即可连接125个I/O设备。该PLC采用双CPU热备冗余，当主CPU出现故障时，备用CPU能自动无缝连接地投入使用，从而保障整个PLC正常运行，提高了可控制系统的可靠性。
PLC与I/O站之间通过PROFIBUS专用网络通讯，总线采用双电缆结构，保证I/O站的工作不受电缆故障的影响。PLC与上位机的通讯采用使用最广泛的以太网络（TCP/IP协议），并设置两台上位机互为备用、并列工作。本方案中，共设置5个I/O站，各站以及上下位机之间通讯介质均为双绞线。
PLC主要完成I/O站控制程序的解读，现场传感器信号的采集、转换以及操作指令的输出，而上位计算机则主要完成对PLC处理后的数据进行动态显示，让操作员及时监视到现场各种设备的工作状况，以便发出操作指令。操作指令经以太网发往PLC主站，PLC主站按照事先编制好的控制逻辑，对远程I/O站进行控制输出，实现输煤系统的程控。
本PLC控制系统由外部两路独立的220V电源供电，一路断电时另一路自动投入。整套系统包括上位机、PLC主机配有UPS电源，各I/O站的电源集中由电源柜的UPS供电，当UPS电源丧失独立供电时蓄电池装置能维持30分钟的供电，此时操作员可将所有设备按照流程顺序切换到跳闸位置。
3、系统控制功能
PLC控制程序采用STEP7梯形图语言编制，上位机监控程序可根据客户要求采用WINCC510编制，由于同为西门子公司的产品，所以兼容性非常好，系统的通讯连接、数据库的建立等非常方便。整个输煤控制系统主要包括三大部分：输煤控制，配煤控制，其他功能。
3.1输煤控制。输煤控制系统又分自动控制、单机控制和手动控制三种操作方式三种操作方式之间具有互锁功能。在保证现场设备正常运行的情况下，通过自动控制方式，PLC可以控制卸煤装置把煤卸载到储煤场，并通过皮带运输按煤仓顺序把煤自动从储煤场输送到碎煤机。如果出现皮带跑偏或者其他紧急情况，可以按动紧急停机按钮，除碎煤机延时停机外其他受控设备瞬时全停。单机控制方式是由操作员在上位机上发出操作命令，来完成对现场某个受控设备的单步操作。当选择手动控制方式时，完全由人工在现场进行操作，例如检修试机运行或故障排除等等。
3.2配煤控制。配煤控制是通过上位机发送信号给I/O站，由PLCAO模块输出信号至变频器，再由变频器控制叶轮给煤机实现自动加仓配煤。其中分为优先配煤、顺序配煤、余煤配煤和手动配煤四种方式。在优先配煤方式下，可以选择从煤仓Ⅰ或煤仓Ⅱ开始，然后根据煤仓的储煤量优先配煤，直到煤仓的低位消失后转为对各仓顺序配煤。顺序配煤过程中，如果某煤仓优先出现低位信号，则停止该煤仓的配煤程序，为剩余未出现低位信号的煤仓配煤。余煤配煤是当全部煤仓都出现低煤位信号时自动停止输煤系统的运行，并将剩余的煤平均分给各煤仓。手动配煤方式一般运用于检修或试机运行。
3.3其他功能。由于配煤工艺流程非常复杂，系统还配备故障自动诊断、故障报警、分炉煤量计量、生产管理、统计报表输出等辅助功能。通过远程通讯模块，实现在线监测设备的运行状况及生产数据。
4、结束语
综上所述，针对可编程控制器（PLC）在电厂输煤控制系统中的运用的方法和要求，一定要进一步明确可编程控制器（PLC）的应用的对策和应用的措施，可供今后进一步参考。
参考文献
[1]陈延奎.浅谈PLC控制系统的设计方法[J].中国科技信息，2001720)：16-18.
[2]丁庆广.可编程序控制器原理及系统设[M].北京：清华大学出版社，2016.32
论文作者:张福伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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