三菱PLC在洗煤厂的具体应用

一、 系统设计思路
根据洗煤厂工艺控制流程和实际要求，将系统分为三级控制具体技术思路如下：
1、 控制运算级
第一级以日本三菱公司的新型Q系列PLC为控制核心，实现对洗煤厂设备的顺序启车、顺序停车、故障逻辑停车以及特殊要求的单台设备控制，对模拟量信号合格介质悬浮液密度、合格介质悬浮液磁性物含量、重介旋流器入口压力、合介桶液位的PID调节。
2、 集中监控管理级
第二级由两台工业控制计算机联网作为系统人－机交互窗口，组态软件采用“组态王”工控软件，实现对工艺运行数据的采集、图形监视、动态显示、记录分析、参数报警、日报表打印以及对现场设备逻辑启停等功能，两台计算机可以监控不同的画面，并具有相同的操作功能。计算机操作站放置在中央集控室，可以随时了解电机、水泵、仪器设备的运行状况，便于生产调度指挥。该系统还配有生产调度模拟盘，显示全厂生产线设备的运行、停止状态。
3、 现场信号工作站
现场有70个工作站，可对现场电机、水泵等进行启停及启停显示、报警。现场信号工作站有三种工作状态：（1）自动状态时工作站所控制的设备由集控室控制；（2）手动状态时信号工作站所控制的设备不受中央集控室控制由信号工作站控制；（3）零位状态时信号工作站所控制的设备不受中央集控室和工作站控制，用于设备检修。现场工作站设备出现故障时能向集控室发出故障信号。在70个信号工作站中有16个信号工作站要有准备好信号输入，以便在自动状态时通知中央集控室此工作站已经准备就绪，中央集控室根据16个工作站全部准备就绪的信号发出启车信号后启动生产线。
二、系统控制结构设计  
1、 控制系统软硬件配置
系统控制级PLC（下位机）以三菱公司的Q系列PLC为系统控制核心；采用GX DEVELOPER Ver 8.0编程软件完成PLC系统组态编程（程序结构设计、地址定义、梯形图编写）程序调试。
监控站（上位机）采用基于Windows 2000操作系统，选用“组态王”组态软件完成监控画面组态、变量定义、设备运行状态画面组态、实时\历史曲线画面组态、报表组态。
现场液位传感器采用超声波液位计，能精确的采集现场液位信号，再通过富士变频器对水泵进行控制，从而实现对液位的PID调节。
整个控制系统实际I/O点总计如下：
数字量I/O点数I 90点 DO 58点
模拟量I/O通道:AI 8点 AO 8点
2、系统组网和PLC编程
两个监控站（上位机）之间采用以太网通讯，“组态王”组态时只需将两台计算机设定为“Web”通讯。其中一台计算机预装有GX DEVELOPER Ver 8.0软件，完成PLC程序设计、开发、调试工作以及和上位机的通讯。如果需要可以随时对程序运行监控和编辑。
3、 PLC程序结构
PLC程序编程可分为五部分:第一部分是设备的逻辑顺序启车；第二部分是设备的逻辑停车；第三部分是设备故障逻辑停车；第四部分是设备非连锁状态的单机运行；第四部分是模拟量的PID调节(PID调节编程可以参考PID Control Instructions)。
三、 系统主要功能
1、 监控功能
洗煤厂重介洗选生产线全部设备的运行状态可以通过两台上位机操作站监控并动态模拟显示。通过上位机发出启车信号自动启动洗煤生产线的设备，对生产线的设备故障进行自动诊断，根据故障点位置按逻辑程序自动停车。中央集控室上位机可以单机启车。
2、调节控制功能
洗煤厂各设备间的耦合程度高，单台设备故障会直接影响整条生产线生产，因此在PLC编程中对合格介质悬浮液密度、合格介质悬浮液磁性物含量、重介旋流器入口压力、合介桶液位等工艺参数PID调节作了优化编程，使其能在上位机轻松实现手/自动无扰动切换，从而不会影响生产线生产。
3、报警功能
系统具有故障报警（水泵、电机等启停故障）和密度、液位、压力等工艺参数超限报警。
4、系统联锁功能
系统可以现场操作、计算机联动和自动运行，并相互联锁。
5、通讯状态显示功能
系统可以显示PLC与两台上位机之间的通讯状态。
6、报表记录功能
系统可以准确的记录每台设备的运行情况（启动时间、停止时间、值班操作员）可以根据需要打印该报表。
7、曲线功能
系统可以对密度、液位、压力等工艺参数，以实时曲线、历史曲线的形式直观的显示在上位机画面上。
8、权限功能
为防止误操作和非专业人员随意改动参数，该系统分为三级权限分别为操作员（只能对一部分画面进行操作）、管理员（增加减少用户名修改密码）、工程师（最高权限）