基于PLC的配煤自动控制系统
基于S7-300 PLC的热电站自动配煤系统的设计
线路 ， 一 用 一 备 或 者 两 条 同 时 使 用 向两 个 锅 炉供 煤 。 两 条 配 煤 线
路 共用 一个 煤场 ， 配 煤 系 统 使 用 的设 备 较 多 ， 每条 线 路 均 有 ４条 皮带 、 一 台带 式 除 铁 器 、 一 台 圆 盘 除铁 器 、 一 台振 动 筛 、 一 台环 锤
张晓龙 ’ 张 永胜 何 波 ’ （ １西安建筑科技大学信 息与控制工程学院， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ５ ；
２ 包钢 集 团设 计研 究院 自动化 室 ， 内蒙古 包头 ０ １ ４ ０ １ ０ ）
摘
要
介 绍 了西 门 子 Ｓ ７ — ３ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 在 热 电站 配煤 系统技 术 中的 应 用 ， 给 出 了 自动 配 煤 系统 的控 制 方 法 以 及 自动 配煤 控 制 系 统的构成、 上住机界面和 Ｐ Ｌ Ｃ 程 序 设 计 等 。 有 效 地 解 决 了传 统 工 业 控 制 的 诸 多 问题 ， 提 高 了配 煤 系统 的抗 干扰 能 力 ， 降低 了故 障 率 ， 使 运 行 安 全 可靠 ， 实现 了 经济 效 益 和 社 会 效 益 的 良好 循 环 。
送至锅炉煤仓 。
１ ． １ 锅 炉 配 煤 系 统 结 构 组 成 锅 炉 配煤 系 统是 热 电站 锅 炉 房 的 一 套 辅 助 系 统 ，他 按 照 锅 炉燃 烧 需 求 输 送 原 煤 至 锅 炉 。该 配 煤 系 统 分 为 两 条 并 行 的输 煤
基于plc的输煤控制系统
这种方式是通过安装在带式输送机侧的机旁操作箱来控制带式输送机的运行停止，这种工作方式既可以通过手动开关控制所有带式输送机按照预先规定好的顺序联动，也可以只让某条带式输送机单独运动，以检测单条带式输送机是否有故障。
1.2
传统的发电厂输煤系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化系统，现场环境十分恶劣，工人们通过开动承前启后的皮带运输机及取煤机向锅炉前的储煤仓输煤，经常有皮带跑偏、皮带撕裂和落煤管堵塞等。但对发电厂而言，蒸汽工序的炉膛是不允许断煤的：于是，蒸汽机前通常有一个很大的储煤仓。输煤系统工作时尽量将煤装满储煤仓，不仅可以保证输煤系统故障时，工人们有足够的时间排除故障，也可以保证输煤设备有充分的时间检修。随着发电厂规模的迅速扩大，输煤系统的作用日益突出，而传统的输煤系统己无法满足发电厂的需要，因此需要对传统的发电厂输煤系统进行改造。
利用PLC可以把整条运输线集中到一个控制系统中,可以方便地实现机旁连锁就地控制、中控室PLC集中连锁控制等多种控制方式,在运输线的终端和火电厂控制室都可以对运输线的各种保护传感器等进行有效地监测。以某火电厂为例,介绍系统的结构组成、控制系统具备的功能等。
关键词输煤，PLC，带式输送机，
Abstract1.3.2来自火力发电厂的输煤程控系统，它和相应的发电机组配套承担着发电厂的燃煤输送任务，是电厂内工作环境差，劳动强度大的一个系统，有效地提高输煤系统的自动控制和管理水平是国内众多火电厂急待解决的问题。煤是火电厂发电的重要燃料，燃煤合理充分的利用直接决定了电厂的发电量。因此，在发电过程中，高效率的、稳定的、合理的运输，堆取，配煤成为电厂控制系统中十分重要的部分。
正如前面所说，大型火电厂燃料输煤系统设备种类繁多，分布较为分散一般都分布在几公里范围内，由于其实时性要求不高，不是24小时都需要运行，所以其在电厂的被重视程度往往不如主机系统，导致其生产管理及设备自动化水平相对滞后，而不得不使用较多的人力物力，有的电厂甚至出现燃料运行人员超过主机运行人员的现象。
基于PLC的输煤系统自动化控制设计原理
基于PLC的输煤系统自动化控制设计原理随着现代工业的发展，自动化控制系统在各个领域得到了广泛的应用。
在输煤系统中，自动化控制技术的应用不仅可以提高生产效率，降低人工成本，还能保障生产安全。
本文将介绍基于PLC的输煤系统自动化控制设计原理。
一、PLC概述PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的数字运算控制器。
它通过编程存储器执行用户编写的程序，对输入/输出信号进行逻辑、定时、计数和算术运算等处理，并通过数字或模拟输出信号控制外部设备的工作。
PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、易于扩展和维护等优点。
二、输煤系统简介输煤系统主要用于将煤炭从原料仓输送到锅炉，主要包括原煤仓、输送带、破碎机、筛选机、煤仓等设备。
输煤系统的稳定运行对锅炉的燃烧效果和生产安全具有重要意义。
三、基于PLC的输煤系统自动化控制设计原理1.输入/输出信号采集PLC需要实时采集输煤系统中的各种输入/输出信号，包括设备运行状态、故障报警、物料浓度、输送带速度等。
这些信号通过传感器、开关等设备传输给PLC，为后续控制提供数据基础。
2.控制逻辑设计根据输煤系统的工艺要求，设计合适的控制逻辑。
以输送带为例，当原煤仓中的煤炭达到一定高度时，PLC会输出信号控制输送带启动，将煤炭输送到煤仓。
同时，PLC会监测输送带运行状态，如发生故障，立即输出报警信号并停止输送带运行，确保生产安全。
3.定时/计数功能PLC具有定时和计数功能，可用于输煤系统中的设备运行时间、物料计数等。
例如，PLC可以监测破碎机的运行时间，当达到设定的运行时间后，自动启动筛选机，实现煤炭的筛选作业。
4.模拟量处理输煤系统中涉及到的物料浓度、输送带速度等参数为模拟量信号，PLC可以通过模拟量输入模块进行采集，并进行相应的处理和控制。
例如，PLC可以根据物料浓度实时调整输送带的速度，保证煤炭的正常输送。
5.通信功能现代PLC具有强大的通信功能，可用于实现输煤系统各设备之间的数据交换和远程监控。
基于PLC的给煤机控制系统设计
基于 PLC的给煤机控制系统设计摘要：给煤机是火力发电系统的主要配煤设备，在生产过程中实现连续定量供煤，保证高精度的物料配比。
目前，国内给煤机普遍采用继电控制系统，通过硬件逻辑关系实现设备的顺序控制功能。
但由于电路复杂、响应速度慢、控制精度有限、继电器故障率高，给电厂的正常生产运行带来了隐患。
设计了基于PLC 控制器的给煤机自动控制系统，优化了控制结构和外部电路，实现了设备的远程监控和信息通信，降低了操作故障率。
关键词：PLC；给煤机；控制系统；设计1PLC技术概述基本组件、扩展组件、特殊组件是PLC控制系统主要的三个部分。
其中，基本结构分为主流配置和箱体型两种，具体是根据可编程控制器类型的不同进行划分的。
CPU、内存、单电源、编辑器等共同组成了主流配置，其中还包括I/O模板、机架等部分。
其中系统的核心为CPU在系统中影响着整体的规模以及运行速度，同时其他组件的选择和工作也需要以CPU为主。
扩展组件则是在基础组件的基础上，结合实际生产需求增加的部分，例如扩展机箱以及扩展机架等部分，部分系统中还会增加系统I/O的点数。
相比其他组件来说，CPU、外部资源以及内存等能够在扩展配置的配合下形成更好的连接。
另外，我们可以选择使用远程扩展或者当地扩展，这样则能够更好地实现简化系统接线的效果，为后续系统的养护和维修创造良好条件。
部分生产系统中还需要PLC系统满足一些特殊的功能，这部分组件则被称为特殊组件。
我们一般按照功能对特殊组件进行分类，常见的有高速计数器单元、模拟输入与输出单元、成分监测单元等等。
在实际设计过程中，需要我们按照工艺的具体需求选择适合的组件，进而保证生产功能达到实际设计需求。
2系统总体研究与设计2.1系统控制需求分析1）多种操作模式：系统应具有自动控制、手动控制和远程控制模式。
在自动控制模式下，系统根据采集到的参数自动控制电机运行速度，调节供煤量。
当采用手动控制时，可手动完成系统的就地控制，作为设备维护或调整的工作方式。
基于PLC控制的锅炉自动输煤系统设计
基于PLC控制的锅炉自动输煤系统设计锅炉自动输煤系统是一种基于PLC控制的现代化煤炭供应系统，它能够实现锅炉的自动供应煤炭，提高锅炉的运行效率和安全性。
本文将从系统设计、控制原理、关键技术和实际应用等方面对基于PLC控制的锅炉自动输煤系统进行深入探讨。
第一章：引言在现代工业生产中，锅炉是一种重要的能源设备，广泛应用于电力、化工、冶金等行业。
传统的手动供给方式存在效率低下、安全隐患大等问题，因此发展一种基于PLC控制的自动输煤系统对提高生产效率和安全性具有重要意义。
第二章：系统设计本章将详细介绍基于PLC控制的锅炉自动输煤系统的设计方案。
首先，对整个系统进行功能划分和模块设计，并介绍各个模块之间的关系。
然后，对传感器、执行器等硬件设备进行选型，并给出相应电气原理图和接线图。
最后，详细介绍PLC程序设计过程，并给出相应程序流程图。
第三章：控制原理本章将深入探讨基于PLC控制的锅炉自动输煤系统的控制原理。
首先，介绍系统的工作流程和主要控制策略。
然后，详细介绍PLC在系统中的作用和工作原理。
最后，根据系统需求和实际情况，设计相应的控制算法，并进行仿真验证。
第四章：关键技术本章将重点讨论基于PLC控制的锅炉自动输煤系统中的关键技术。
首先，介绍传感器技术在系统中的应用，并详细讨论温度传感器、压力传感器、流量传感器等各类传感器的原理和选型。
然后，讨论执行器技术在系统中的应用，并详细介绍电动执行器、气动执行器等各类执行器设备。
第五章：实际应用本章将通过实际案例对基于PLC控制的锅炉自动输煤系统进行应用验证。
首先，选择一个典型工业锅炉进行实验，并搭建相应实验平台。
然后，根据设计方案进行硬件设备安装和软件程序编程，并对整个系统进行调试和优化。
最后，对系统的性能进行评估和分析，并总结经验教训。
第六章：系统优化与展望本章将对基于PLC控制的锅炉自动输煤系统进行优化和展望。
首先，从系统性能、可靠性、安全性等方面进行优化，并提出相应的改进方案。
基于PLC的火电厂配煤系统设计
目录1 引言 (1)2火电厂配煤顺序控制系统工作过程分析 (2)2.1犁煤器工作原理 (2)2.2犁煤器工作过程 (2)3 程序设计及组态画面制作 (3)3.1PLC程序设计梯形图 (3)3.2画面动态过程 (14)3.3点组态画面 (16)4 硬件接线图 (18)5实训总结 (19)6 参考文献 (20)1 引言本次课程设计围绕PLC在火电厂配煤顺序控制系统的应用，在实际的火电厂中主要有三种配煤方式，分别是按顺序配煤、按原煤斗剩余量配煤、按一定时间配煤，本课程设计主要采用顺序控制配煤方案。
火电厂配煤控制系统主要是为了提高煤仓配煤可靠性的任务。
火电厂顺序配煤是完成对皮带输送的煤，按照一定的顺序用犁煤器分配到原煤斗中。
该系统主要由犁煤器、输煤皮带和煤斗组成。
皮带主要将原煤进行传输，犁煤器将皮带上的煤进行分配，原煤斗则对煤进行存储。
本次课程设计中主要采用PLC和组态软件编程与监控，PLC型号为德国西门子S7-200XP，它有14个数字量输入、十个数字量输出。
PLC是一种数字运算控制操作的电子系统，为专业环境而设计。
它采用了可编程程序的存储器，用来在其内部存储运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各类型机械的生产过程。
组态软件版本为紫金桥组态软件。
PLC主要实现配煤的自动与手动程序的编写与运行，紫金桥软件则通过组态对配煤的控制过程进行形象的表现与画面监视。
1课程设计2火电厂配煤顺序控制系统工作过程分析2.1犁煤器工作原理犁煤器工作时，首先启动电动推杆，当电动推杆推出时，其下端伸长。
在推杆伸长过程中，拨叉带动移动支架向后移动，移动支架底部斜面沿前后滚轮向上滑动，使支架抬起；两端的可折托由槽型变为平形，皮带工作面成水平状态，便于缷煤。
同时，在缷煤刮板中立和电动推杆的推力作用下，缷煤刮板处于落下位置，与皮带面垂直接触并紧贴皮带表面。
当皮带载煤到犁煤器前时，来煤沿缷煤刮板向两侧缷入刮板两侧缷入煤斗中。
基于PLC的输煤系统控制应用
基于PLC的输煤系统控制应用摘要：传统火电厂输煤系统是在继电人为半自动控制系统的基础上设计的。
一般情况下，输煤系统的工作条件并不优越，现场的手动控制方式对工人的身体健康造成损害。
然而，随着电厂装机容量和单机容量的不断扩大，输煤系统的设备将出现许多故障，如皮带偏差、输煤管道堵塞等。
它给维修人员带来了极大的不便。
关键词：PLC；输煤系统；控制应用1 引言火电厂应用的传统输煤系统方式继电接触器加人工的操作进行，这属于一种半自动化的操作控制方式，该操作方式存在便捷性低的劣势，这让电力工业者长时间处在恶劣的输煤系统控制环境当中，从而不利于工人的身体健康。
并且，这种操作程序也不利于管理与监控，以及维修与发现故障的时间比较长，这难以实现火电厂企业生产效率的提升。
下面，笔者对火电厂基于PLC的输煤系统控制进行了简要地探究。
2 PLCPLC 是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。
用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC 的用户程序存储器中。
运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。
PLC 每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。
不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。
PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1 毫秒。
它把所有的输入都当成开关量来处理，16 位（也有32 位的）为一个模拟量。
大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。
把计算结果送给PLC的控制器。
通用PLC 应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC 相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。
3 火电厂输煤系统的组成输煤系统是火电厂关键性的辅控系统，来煤由下卸位置输送到储煤地点，再由该地运到锅炉煤仓间，完成燃煤的运输及过程控制。
基于PLC技术的煤矿机电控制系统应用研究
基于PLC技术的煤矿机电控制系统应用研究煤矿机电控制系统在煤矿生产中起着非常重要的作用，它可以实现对煤矿生产过程中的各种机电设备进行自动化控制，提高生产效率，保障生产安全。
本文将以基于PLC技术的煤矿机电控制系统应用研究为主题，深入探讨PLC技术在煤矿机电控制系统中的应用。
一、煤矿机电控制系统的工作原理和作用煤矿机电控制系统是指通过对各个机电设备进行自动化控制，实现对整个煤矿生产过程的监控和调节。
其主要包括：自动控制系统、传感器检测系统、执行机构、监视系统和通信系统等组成部分。
1. 自动控制系统自动控制系统是煤矿机电控制系统的核心部分，它通过对PLC控制器进行编程，实现对各个机电设备的自动化控制。
还可以根据生产过程的需要，设定相应的控制策略，提高生产效率和质量。
2. 传感器检测系统传感器检测系统主要用于监测生产过程中的各项参数，如温度、压力、流量、速度等。
通过传感器采集到的数据，可以实时反馈给PLC控制器，进行相应的控制调节，保证生产过程的稳定和安全。
3. 执行机构执行机构是指根据PLC控制器发送的指令，实现对机电设备的操作。
对于输送带的启停、提升机的升降等操作，都需要通过执行机构来完成。
4. 监视系统监视系统可以通过触摸屏、显示屏等设备，实时监测和显示生产过程中的各项参数和设备运行状态。
监视系统还可以进行数据记录、历史查询等功能，为生产管理提供重要依据。
5. 通信系统通信系统主要用于实现各个机电设备之间的信息交换和传输，同时还可以与上位机进行通讯，实现对整个生产过程的远程监控和管理。
通过以上组成部分的协同作用，煤矿机电控制系统可以实现对整个生产过程的自动化控制和监控，提高生产效率，保障生产安全。
二、基于PLC技术的煤矿机电控制系统的优势PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业控制领域的数字化电子设备。
它具有编程灵活、稳定可靠、功能强大等特点，因此在煤矿机电控制系统中得到了广泛应用。
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基于PLC的配煤自动控制系统
发表时间：2010-01-25T17:10:14.763Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年12月下旬刊供稿作者：司丛华[导读] 煤矿的产品是煤炭，煤矿平均每天拉出煤炭几十万吨，装车、卸车、配煤的任务十分繁重，工作量非常大司丛华 (淮南矿业集团新庄孜矿选煤厂)
摘要：实现全自动配煤作业，既可以减少浪费，又能节省开支，因此对于煤矿来说，建立一个便捷、可靠的自动配煤装车系统是十分迫切和需要的。
PLC由于体积小、组合方便、可靠性高以及具有很强的柔性，仅需修改梯形图程序就可改变控制功能，同时具有计算、通信等特点，因而被广泛应用于各种工业控制领域。
关键词：PLC 配煤控制系统
0 引言
煤矿的产品是煤炭，煤矿平均每天拉出煤炭几十万吨，装车、卸车、配煤的任务十分繁重，工作量非常大。
选煤厂的原煤来自多个矿井，各矿井原煤的煤质不尽相同。
但是客户对煤质的要求一般不会变化，如果对各种煤质单独洗选，则需频繁改变选煤工艺参数，给选煤厂带来许多不便。
因此，选煤厂往往是将2种或者3种或者4种原煤按照一定的比例配煤，得到一种较为适宜洗选的煤，然后进行洗选。
过去手动操作时，由于人的主观误差而造成的煤炭浪费现象十分严重，非常迫切需要提高装车配煤的自动化程度。
1 配煤工艺
在生产过程中，皮带的上方有一个料斗，皮带运动时，由给煤圆盘旋转装置使原煤料仓中的煤落到皮带上。
输送皮带由控制电机M驱动，速度传感器SF给出频率和皮带速度成正比的电信号。
输送皮带的下方装有核子秤WZ，它输出与皮带上煤的重量成正比的电压信号。
皮带配煤核子秤控制器接收SF的速度信号和WZ的重量信号，计算皮带上物料的瞬时流量和累计流量，并显示结果，同时与设定的流量值进行比较，通过控制器调节，输出电流控制信号，经功率放大，控制电机的转速，使配煤量稳定在设定值。
各个原煤料仓中的煤按一定的比例混合后送往下一道工序，配煤结束。
配煤系统工作流程如图1所示。
2 控制系统
2.1 结构框架控制系统的结构如图2所示。
该系统采用三级集散控制结构，即直接控制级、过程管理级和生产管理级，分别由图2中的现场控制系统、PLC程控系统及上位机控制系统担任。
其中现场控制系统主要由各主设备的动力控制柜组成，直接与各现场设备相连。
另外，在现场控制系统的旁边还配有一套主要由继电器、接触器及操作按纽等构成的备用现场手工控制系统，它也可以手工控制各现场设备，以备在自动配煤控制系统失效或需检修时不会中断配煤任务，从而提高了整个系统的可靠性。
该两套控制系统通过程序软开关进行切换，即在上级PLC程控系统输出的配煤胶带、电磁阀、风机等主设备控制信号之上另附加了一个程控有效信号，由它来控制系统切换继电器的动作，从而实现现场手工控制与程序控制的自动切换。
由于采用了多个程控有效信号，这样使得该两套不同的系统能混合运行，以解决复杂情况下的配煤问题。
2.2 PLC程序控制设计充分利用PLC各模块的自诊断功能。
根据工艺流程，在软件中插入诊断程序，实时判断传感器信号，如有异常上传报警信息。
采用多种故障报警提示以及灵活的故障处理手段，确保系统的正常运行。
设计方案如下：①初始化程序。
初始化是主程序的部分任务，提出系统的控制变量，设定列车的车厢数目、车厢长度、牵引绞车速度初始值、装车方式设定等参数。
②主程序。
数据初始化及各子程序模块的调用。
漏斗放料，自动装车，称重处理，故障报警等过程以子程序模块供主程序调用。
PLC每隔2秒计算当前车厢的装煤量，以调节牵引绞车的速度。
③集中启停程序。
上下级设备之间具有闭锁功能，只有下级设备可靠启动后，PLC才发出启动上级设备的命令；如启动过程出现故障，将按闭锁关系停止设备，同时发出报警信号。
④故障报警。
实时采集位置传感器和接近开关的状态，防止装车皮带跑偏、打滑；显示屏给出画面，并声光报警。
而且，PLC记录故障时状态，故障处理完毕，程序继续，不影响装车的煤量计算。
总的说来，在整个系统控制程序中除充分利用了PLC硬件的自诊断功能外，还使用了3种不同类型的诊断处理，一种是利用定时器或计数器来实现对传感器信号的诊断；另一种是利用对立传感器信号的相互检测来实现传感器的故障诊断；第3种是根据设备的运行状态来诊断传感器的好坏。
另外，对系统运行有重要影响的传感器，我们都设计了屏蔽功能，如拉绳、煤位报警等，当某个传感器发生故障而系统又急需运行时，可以由上位机暂时屏蔽掉这个故障传感器，从而程控PLC不再考虑该传感器的信号，使系统能继续运行。
对于那些由于检修等原因不能加煤的煤仓同样可以屏蔽。
这样，完备的自诊断功能与强大的可屏蔽功能的结合，不仅给系统的维护、检修带来方便，也增强了系统的强壮性。
3 结束语
利用PLC技术、现场总线技术和计算机网络通讯技术等先进技术，吸收其它同类控制系统的优点，设计出具有结构开放，组态灵活，控制功能完善，操作简单规范等显著特点的配煤自动控制系统，大大提高了生产和管理的自动化水平，减少了故障的发生率，提高了劳动生产效率。
并且系统软件采用模块化编程技巧，程序易编易改，系统具有自诊断功能，为维护、检修带来方便。
参考文献：
[1]李明河，晁冰.PLC在空压机控制系统中的应用[J].基础自动化.2000.7(4):48～50.
[2]王常力，廖道文.集散型控制系统的设计与应用.北京:清华大学出版社.1993.
[3]贾风军.动力配煤技术及其重要意义[J].科技与经济.2006(18):127～128.
[4]赵立民，靳斌.PLC在配煤自动控制系统中的应用[J].基础自动化.1999.(2):49-51.
[5]王志刚，许晓鸣，倪伟.PLC在自动配煤系统中的应用[J].电气传动.2001.(3):48-51.。