摘要： 目前大部分的生产机械设备，都是采用继电器控制，除了可靠性差外，设计程序也很繁杂且设计周期长。而采用 PLC 控制可以大大缩短设计周期，而且它的重量、体积、功耗和硬件价格也较低，今后的使用将更为广泛。本文主要介绍小型 PLC 在燃料输煤系统中除铁器控制回路中的应用。

一、 PLC 简介

目前大部分的生产机械设备，都是采用继电器控制，除了可靠性差外，设计程序也很繁杂且设计周期长。而采用 PLC 控制可以大大缩短设计周期，设计人员可以利用编程器上屏幕显示来输入，或修改程序使得梯形图能准确无误地反映生产要求，而且它的重量、体积、功耗和硬件价格也较低。现代 PLC 的发展有两个主要趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面发展；其二是向大型网络化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面发展。还有一些 PLC 外壳由可在不良工作环境下工作的合金组成，结构简单，上面带有散热槽，在高温下，该外壳不像塑料制品那样变形，还可抗无线电频率（ RF 高频）电磁干扰、防火等。下面就介绍一下小型 PLC 在我们公司燃料输煤系统中除铁器控制回路中的应用。  

二、 PLC 在除铁器控制回路中的应用

（一）、除铁器的控制要求

     除铁器是输煤系统的重要设备，其工作是否可靠直接影响到上煤的质量和皮带安全。原有的 CDK3 程控式除铁器通过继电器控制，实现两台除铁器本体（ Y1 、 Y2 ）在 A 、 B 两条皮带上自动交替运行，每隔 15 分钟 Y1 、 Y2 进行交换，以确保除铁器的除铁效率。

（二）、改造前存在的问题

    工作以来发现其可靠性不高， 主要原因有两点： 1 、   控制回路设计不完善； 2 、与皮带机联锁启停及信号反馈故障。首先是二次回路设计不合理：为了实现两台除铁器交替工作，共用了 6 个转换开关， 10 个中间继电器， 4 个时间继电器，接线较为复杂，各时间继电器配合要求高。而电气元件的选择也不当：其时间继电器选用 JS11-41 、 JS11-42 ，时间调整困难，接触器采用 CJ10-10 系列，线圈易积灰。其次程控信号设计存在缺陷，只能由运行人员手工操作，不能根据皮带运行情况自动进行启停，且没有除铁器本体位置反馈信号。

（三）、 PLC 的选型和应用  

针对原来控制回路元件多，操作相对复杂，时间继电器之间配合要求严格，拟采用小型 PLC 来实现，并通过就地柜 PLC 逻辑运算，使反馈信号能全面反映除铁器运行情况。综合考虑设备需要输入及输出信号，选择 C28P 型 PLC 。其输入、输出信号列表如下：

对以上信号的采集，通过 PLC 逻辑运算，就能实现除铁器的自动投退。其过程如下

上面只说明了皮带在 A 路运行的情况，皮带 B 路运行时，其设计逻辑是一样的。从上面的设计方法看，许多延时继电器和中间继电器都可用 PLC 的逻辑来实现，简化外部的接线，只需要 6 个接触器来实现一次回路输出。由于采用 PLC 控制，原来的中间继电器及时间继电器都已取消，把原来 CJ10-10 系列的接触器更换为 B 系列，体积减小，就可以把原来控制柜更换为密封较好小型不锈钢柜，较好解决环境差问题。

另外，通过在输煤程控 PLC 中增加一段程序，使皮带机自动启动时，随之发出除铁器启动信号和皮带运行情况信号，就地 PLC 接到启动信号时， Y1 、 Y2 就开始在对应运行的皮带上交替运行。运行人员不必到就地选择工位，提高工作效率。同时，就地 PLC 对 Y1 、 Y2 的位置及励磁情况进行逻辑运算，使反馈信号能较好反映除铁器的位置和励磁电流的情况，提高工作可靠性。

其基本联锁信号如下：

（四）、改造前后的故障率对比

下图是改造前后的故障率对比，故障次数由改造前的平均每月 2.5 次减少为改造后的平均每月 0.5 次。

三、应用总结

除铁器控制系统采用 PLC 后，通过实际运行，总结了以下优点：

（1） 减少设备损坏，节省维护费用。采用 PLC 前每年需更换接触器 5 个，中间继电器 4 个，时间继电器 2 个，限位开关 4 个，采用 PLC 后可避免产生该费用。

（2） 提高设备的运行效率。避免因故障停运，而造成铁件划破皮带或对碎煤机、磨煤机造成损害，确保设备正常运行。

（3） 减轻运行人员工作量。以前两台除铁器切换运行需要运行人员每次投用都要到现场巡视，改造后在程控室就能知道除铁器运行情况，提高工作效率。