煤矿PLC控制系统的应用前景

煤矿PLC控制系统的应用前景

马占尚 同煤集团燕子山矿运销站

一、序言

在全球工业计算机控制领域，过程控制系统、过程控制软件、开放性数据通信协议，都已产生了飞速的发展，几乎到处都有PLC。开放式通信网络技术得到了突破，其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业。

PLC（可编程序控制）是八十年代发展起来的计算机技术与现代通讯网络技术、现代控制理论等合而为一的综合类的技术应用产物。由于它在离散过程控制中显得很完美，越来越多的煤炭集运站，港口的散货装卸码头，电话程控交换机等使用了PLC产品。我矿洗煤厂和运销站的集中式控制系统就是采用了PLC的技术成果。MODICON984采用闭环式的总线控制结构，其主机通过MODBUS口与上位监控计算机相连，其通讯模块通过同轴电缆以总线结构与其它被控制的分站的远程适配器相连，而远程适配器又去控制机架上的其他I/O模块、继电器模块以及A/D、D/A模数、数模转换模块，进一步控制电机等动力设备的接触器、电磁阀以及行程开关。程控系统采用PLC和上位机两级控制结构方式，并结合远程I/O及PLC子站的功能，通过PLC进行程序控制、远方控制及就地操作，由上位机对整个系统进行集中监视、管理和自动顺序控制。控制系统（包括主机、通讯、电源等）采用非冗余配置。

主要功能包括：

参数的设定、流程及方式的选择、设备的控制等功能；

处理操作指令；

实时采集和处理现场参数数据功能；

实时监视系统设备运行情况、故障状态等功能；

系统的联锁及解列以及逻辑控制功能；

系统及网络的故障自诊断功能；

报警及打印功能；

二、计算机技术

计算机的飞速发展奠定了PLC控制领域的突飞猛进，不论是煤矿、工厂、港口、交通管理、通讯、乃至城市中的立体车库都有PLC的影子。懂计算机的人都知道，在计算机的高级语言里，C语言是控制语言（比如数控车床），汇编语言虽然也能作为控制语言为控制系统所用，但是，由于它的不易读性，不易调试性，正逐渐被其它语言所取代。PLC系统通常采用梯形图语言，这是PLC厂家采用最多的编程语言，最初是由继电器控制图演变过来的，比较简单，对离散控制和互锁逻辑最为有用；其次是顺序功能图语言，它提供了总的结构，并与状态定位处理或机器控制应用相互协调； 第三是功能块图语言，它提供了一个有效的开发环境，并且特别适用于过程控制应用；第四是结构化文本语言，这是一种类似用于计算机的编程语言，它适用于对复杂算法及数据处理； 第五是指令表语言，它为优化编码性能提供了一个环境，与汇编语言非常相似。MODICON公司的MODSOFT编程软件只使用梯形图（984 梯形）一种编程语言，而另一个CONCEPT编程软件可以使用5种编程语言，依次为梯形图（LD）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）、指令表（IL）。同一编程软件下的编程语言大多数可以互换，一般选择自己比较熟悉的编程语言。 在高端应用方面，很难进一步区分PLC控制系统和工业PC控制系统之间的差异，因