淺議選煤廠自動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　摘要：隨著社會的進步，選煤工業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，但選煤技術仍存在諸多問題。其中選煤設備自動化程度低、可靠性差，大大影響了商品煤的質量和產(chǎn)量。針對這種現(xiàn)象，本文闡述了一種選煤廠自動控制系統(tǒng)的設計方案和具體組成，介紹了實現(xiàn)該系統(tǒng)關鍵功能的步驟。經(jīng)生產(chǎn)應用顯示，該自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了選煤廠總體環(huán)節(jié)的控制功能，并具有自動調節(jié)的性能，安全可靠。
　　關鍵詞：選煤廠；自動控制；實現(xiàn)
　　中圖分類號: TD948文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)03(a)-0000-00
　　1、選煤工藝和設備
　　應根據(jù)產(chǎn)品要求及煤質特征，對選煤工藝進行設計確定。例如，選煤廠設計規(guī)模為1.0Mt/a，則脫泥入洗時，0.5mm以下應選用浮選工藝，對尾煤進行壓濾濃縮，從而實現(xiàn)全廠洗水的閉路循環(huán)。50-0.5mm選用無壓分選工藝。此時選煤廠的控制對象有重介旋流器、磁選機、篩子、離心機、刮板機、破碎機、閥、泵、帶式輸送機以及給煤機等。
　　2、自動控制系統(tǒng)的組成
　　該自動控制系統(tǒng)分為兩部分，分別為重介密度測控系統(tǒng)部分和生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)部分。重介密度測控系統(tǒng)部分是選煤廠實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的核心部分。本設計將重介密度測控系統(tǒng)部分與生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)部分融合為統(tǒng)一的整體，形成一套獨立的控制體系。該測控系統(tǒng)由電動分流器、超聲波液位計、補水閥門、泵前加水電動閥門、磁性物含量計、密度計、旋流器入選壓力表以及上位機等組成。通過數(shù)據(jù)采集及邏輯運算，并通過安裝在旋流器料管上的壓力傳感器、超聲波液位計、磁性物含量計以及密度計對工藝參數(shù)進行檢測，來對現(xiàn)場分流裝置及加水閥門進行控制，從而實現(xiàn)液位及密度的穩(wěn)定。
　　生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)主要由執(zhí)行機構、現(xiàn)場傳感器PLC、組態(tài)軟件以及上位機組成。根據(jù)設備的具體運營情況，分別在主廠房配電室安放PLC主控制柜，在運銷車間配電室、準備車間配電室等安放PLC分控制柜。集控室內安放PLC的控制主機，PLC采用西門子S7-300系列。分別在運銷車間配電室、主廠房配電室、準備車間配電室以及集控室安放西門子環(huán)網(wǎng)交換機，并通過光纖形成以太網(wǎng)結構?？刂品终炯翱刂浦鳈C以就近原則接入環(huán)網(wǎng)交換機，并通過以太環(huán)網(wǎng)結構進行通信。安放兩臺上位工控機于調度中心，一套運行版，一套開發(fā)版，終端連接到以太環(huán)網(wǎng)，通過PLC控制主機和以太網(wǎng)的通信功能，保證上位機發(fā)出控制指令以及迅速采集數(shù)據(jù)。安放全方位的膠帶保護裝置于現(xiàn)場膠帶機沿線。為實現(xiàn)煤倉煤位的監(jiān)視功能，對煤倉配置專門的雷達料位儀。為實現(xiàn)液位的監(jiān)視功能，對液位桶配置專門的超聲波液位計或者差壓液位計，監(jiān)控信號根據(jù)就近原則與PLC控制分站進行連接。
　　3、自動控制系統(tǒng)的設計
　　根據(jù)工藝的不同，選煤廠可分為裝車站、濃縮車間、浮選車間、主洗車間以及篩分破碎等車間。每個車間中的控制設備應安裝在一個配電室。由于實際運行情況的原因，PLC系統(tǒng)的設計裝置也應與配電室集中安置。傳統(tǒng)的Profibus總線電纜在傳輸其它信號方面存在無法克服的缺陷，它不能與配電柜諸多保護裝置進行通信，因此需另架線纜。
　　本方案選擇了以太網(wǎng)作為傳輸總線，并以光纖環(huán)網(wǎng)作為主導技術，保證了網(wǎng)絡的抗干擾性及可靠性。通過MOXA以太網(wǎng)換接模塊及環(huán)網(wǎng)交換機將配電柜的微機保護裝置及電子稱連接到組態(tài)軟件中去，同時將其它裝置系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接到自動控制系統(tǒng)中。以太網(wǎng)CP343-1模塊具有較高的性價比，通過以太網(wǎng)接口結構，可將其與環(huán)網(wǎng)交換機進行便利的連接。
　　4、自動控制系統(tǒng)的功能
　　4.1、順序控制
　　生產(chǎn)應用中，按照工藝要求對設備進行先后啟停的控制叫做順序控制。一般來講，順序控制系統(tǒng)可分為集中自動及集中手動兩種控制方式。集中自動控制方式通過對工藝流程進行優(yōu)選，達到選定流程內工藝設備的自動啟停。期間啟停的間隔時間可根據(jù)實際情況靈活設定。
　　kPORtcYqeXuHJYa850h4vQ==
　　4.2、過程控制
　　（1）壓力自動控制。設置壓力傳感器于重介旋流器入料管路上，用來對變頻器進行調節(jié)，以實現(xiàn)對重介旋流器入料泵轉速的調整，從而保證重介旋流器入料壓力始終高于工藝要求值。
　?。?）合格介質桶液位超限控制。合格介質桶的液位不能過高，同時也不能過低，否則會出現(xiàn)溢流或打空泵現(xiàn)象。當合格介質桶出現(xiàn)上限液位報警時，循環(huán)懸浮液應以最大分流量流至煤泥桶。當合格介質桶出現(xiàn)下限液位報警時，控制系統(tǒng)的補加水閥門將自動打開，同時分流裝置將自動關閉。
　　（3）煤泥含量自動控制。合格介質懸浮液中磁性物含量通過現(xiàn)場安裝的磁性物含量計測量。通過數(shù)學模型將密度信號及磁性物含量進行計算，以實現(xiàn)對分流裝置的控制，從而保證懸浮液中煤泥含量的穩(wěn)定。
　?。?）介質密度控制。由選煤工藝流程的特點可知，合格介質桶中液體密度呈現(xiàn)上升趨勢，液位呈現(xiàn)下降的趨勢。因此，系統(tǒng)可通過對清水閥門開度的自動調節(jié)來對加水量進行改變以保證懸浮液密度的穩(wěn)定。
　　總結：
　　本文介紹的選煤廠自動控制系統(tǒng)具有結構簡單，性能優(yōu)良的特點。經(jīng)試驗，該系統(tǒng)在實際生產(chǎn)中運行可靠，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，明顯改善了員工的工作環(huán)境，其性能完全滿足用戶需求。
　　參考文獻：
　　[1]韓朝暉.選煤廠自動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].工礦