基于PLC顺序过程控制系统的状态及编程实现分析

摘 要 本文以某选煤厂的原煤系统为例，首先简要介绍了控制对象的特点，然后进行了了单台设备的状态分析和顺序控制系统的状态分析，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词 顺序过程；状态；编程实现

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0217-02

1 控制对象特点

顺序控制系统拓扑结构：在顺序控制系统中，其设备队列的基本形式在通常情况下可以分为五种；有些队列是共同使用同一个设备。拓扑结构对系统流程有决定性作用，同时决定其起或停两种方式；队列的开头和结尾两部分的设备通常会根据系统流程或起停方式的改变而发生变化。

控制系统的设计要求：设备的运行方式可以分为两种，一种是集中联锁控制，另外一种是就地单机控制，切换由中控室来完成；在检修和调试时主要应用就地单机控制，在这种运行方式下，设备的开停主要由控制箱上的按钮来控制；正常生产的时候主要应用集控联锁的方式，控制时利用中控室的控制台来进行。设备不同，起停的延时时间也会不同，原则上是堆煤不能在运行时进行，停车后也不能存煤。

控制台的设计：现在的控制台一般都是软件的，在屏幕窗口由工控组态软件生成控制台画面，要想命令或者是对系统进行操纵，只需要点击鼠标即可。JST两位开关切换系统的就地与集控方式，对设备的硬件控制电路直接作用；集控起车流程由FLOW三位开关来进行选择；A路集控起车与否由ASA两位开关来决定；B路集控起车由BSA两位开关来决定；象JST、JSTP等常开按钮，要想使其闭合，只需要按下即可，要想使其断开，只需要放手即可。

2 单台设备的状态分析

单台设备的硬件控制回路：每台设备的工作方式可以分为两种，一种是手动，一种是自动；在切换的时候主要利用的是控制台上的系统运行方式开关控制中间继电路JKA。在自控方式下，闭合JKA-1节点，打开JKA-2节点，那么设备中间继电器KMA线圈的通电和断电就由plc输出节点PLC-OUT来进行控制，从而对设备供电接触器的通断和设备的开停进行控制。在就地手动方式下，打开JKA-1节点，闭合JKA-2节点，在控制时利用的就是就地控制箱上的常开按钮和常闭按钮。

单台设备的软件控制回路：队列中的一员就是自控方式下的设备，队列排序是依据煤流方向来进行的，起车依据的是逆煤流顺序，停车是依据顺煤流顺序，在单台设备方面，要想起车，必须要等到后继设备起动，并且稳定运行之后方可。停车也需要等到前驱设备彻底停稳之后才能进行。对于PLC程序控制设备的开始或停止，通常将设备控制梯形图程序分成三个级别：起车脉冲主要是通过前两级产生的，设备如果在这么一段脉宽时间中，无法启动，那么就说明启车失败；第三级是对设备进行实质性的控制，即针对设备的软件控制回路，以及硬件控制回路之间的相互作用，对其进行自控而有效的转换设备的起车停车以及各种状态。

3 顺序控制系统的状态分析

自控方式下系统的状态图如下所示：

停车待命状态：已经设置好控制台的控制开关，所有的设备可以正常接受系统发出的起车指令。

起车预告状态：集控起车的命令由控制台发出，没有异常的话，就将进入起车预告状态。

逆煤流顺序延时的起车状态：即发出起车指令，在预定的时间范围内，未收到禁止启动要求的情况。具体即队列末端设备最先启动，接着沿着逆煤流的方向，逐台自动进行延时起车，直至起动队列的首端设备为止，若稍延时，系统即转成正常运行状态。

正常运行状态：在这个状态中，所有的设备都可以稳定的运行，说明系统所处的状态可以正常运行。在此过程中，若队列中任意一台设备出现停车的情况，则系统即会进入相应的故障状态中。

顺煤流顺序延时的停车状态：不管是在正常运行的系统中，还是在有故障出现在了运转的部分设备上，将集控停车按钮按下，都会进入顺煤流顺序延时停车状态。

故障状态：不管在哪种状态下，系统只要出了问题，就会进入故障状态。

4 实现系统状态转换的梯形图控制程序

起车的硬件条件并不麻烦，即将控制台的开关进行相应设置，则系统的状态就是停车待命；将集控起车按钮JST按下之后，系统的状态就变为了起车预告；如果在30秒之内没有收到禁止启动的命令，则系统状态即转成逆煤流顺序起车；而一旦队列起始设备启动，那么就结束了起车过程；如果在起车的过程中有故障发生，或者将急停按钮按下，那么系统就会从起车状态退出来。如果稳定运行队列起始设备，在延迟40秒之后，系统就会结束起车状态，进入正常运行状态。

5 结论

随着时代的发展和科学技术的进步，PLC控制系统的应用范围越来越广。本文以某选煤厂的原煤系统为例，首先简要介绍了控制对象的特点，然后进行了了单台设备的状态分析和顺序控制系统的状态分析，通过实践研究证明，有着较好的效果；但是还存在着一些问题，需要进行解决。

参考文献

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