【摘

 要】现阶段，选煤厂几乎都配置了集控系统，选煤厂的集控系统融合了工业控制技术、

通信技术、计算机技术和信息处理技术。文章从

PLC 模块的配置、PLC 控制站、I/O 分站的确

定以及控制网络的选择几个方面阐述了如何进行选煤厂的集控系统设计。

 

　　【关键词】选煤厂；集控系统；

PLC 模块；PLC 控制站；I/O 分站 

　　引言

 

　　早期的选煤厂在没有计算机集控系统时，选矿过程是通过在岗人员手工开启单台设备
就地作业，通过几个生产过程的设备协同合作来完成选矿。这样的工作流程需要的工作人员
多，且各流程要协同配合工作，生产流程安全性差，仪器和仪表容易损坏，可靠性得不到
保障。随着市场经济不断发展，选煤厂生产规模的不断扩大，新的要求使得计算机集控系统
在选煤厂的应用成为了必需。下面就选煤厂集控系统设计提出一些看法。

 

　　

1 PLC 模块的配置 

　　通过对选煤厂集控系统的调查，在运行的选煤厂

PLC 控制系统中，一般操作员站（或

上位机）为两套或更多。但

PLC 控制站的中央处理器 CPU，一般为一个，不是冗余配置，

电源、通信也不是冗余配置。

 

　　根据《选煤厂安全规程

AQ1010-2005》中的第 17.3.2 条的有关规定“计算机集中控制系统

的主机应双机热备，互为备用

”，一般理解为 PLC 的操作员站设置两台即满足此要求。笔者

认为，此种理解有误，应为

PLC 控制站的中央处理器 CPU 模块、电源模块、通信模块冗余

配置，而不仅仅是操作员站配置两台。

 

　　在

PLC 控制系统中，在正常运行的情况下，操作员站的作用只是进行工艺系统及相关

电气设备的监视，而不进行控制或操作，即操作人员在设备运行时，基本上不进行干预。相
反，

PLC 控制站中的 CPU 模块、电源模块、通信模块则一直在工作，中央处理器 CPU 是整

个控制站或整个

PLC 系统的核心部分，它担负程序的存储、运算、控制等功能，电源模块是

为控制站或

I/O 分站提供电源的装置，通信模块用于站与站、站与操作站之间的通信，任何

一部分故障，将导致相应控制站所控制设备的停运，甚至造成全厂停产。

 

　　选煤厂的工艺要求是按逆煤流方向顺序延时起车，顺煤流方向依次延时停车。选煤厂按
系统可大致分为三部分，即原煤系统、洗选系统及产品输送系统，若有中间煤仓、矸石仓等，
有缓冲，影响面可能小一点。

 

　　采用

CPU 模块、电源模块、通信模块冗余配置，相应 CPU 的性能应满足冗余配置要求，

CPU 性能可能比不冗余 CPU 的要求高。在其他的配置不变的情况下，与不采用冗余配置相
比，冗余配置各控制分站仅需相应增加一个

CPU 模块、一个电源模块、一个通信模块和一个

同步卡，远程

I/O 站只增加一个电源模块、一个通信模块。但采用冗余配置后，整个系统的

可靠性将大大提高，

CPU 模块、电源模块、通信模块为主要功能模块。而不冗余配置时任意

模块出现故障将使整个控制站不能工作的情况发生。冗余配置后，只要有一个模块故障，可
以在不影响运行的情况下，投运冗余模块，保证生产，同时向上发出报警信号，提示更换
或修理故障部分。由于现在

PLC 都能带电拔插，只要主要设备保持正常工作，其他如 I/O 模

块故障，影响面不大，而且可以利用备品备件马上予以更换。

 

　　现普遍使用的

PLC 品牌有西门子、GE、AB 以及欧姆龙等，这些产品均能实现电源、通

信、

CPU 的冗余配置，如 GE 的 RX3I、RX7I。从投运选煤厂集控厂家的投标资料看，一般地，

增加的投资不超过集控部分总投资的

4%，不超过项目总投资的 0.2%，原因是电源模块和

通信模块价位低，影响不大，主要是

CPU 模块。根据选煤厂的不同规模，PLC 控制站、远程

I/O 站的不同配置以及采用的 PLC 不同产品，采用冗余配置，其集控设备可能多投入 6～20
万元人民币，但与选煤厂停运情况下造成的经济损失相比，冗余配置是合理的。

 

　　

2 PLC 控制站、I/O 分站的确定 

　　现选煤厂集控系统

PLC 控制站、I/O 分站（控制站需配 CPU，I/O 分站不配 CPU）的设