綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在耿村洗煤廠的應(yīng)用

蔡立

摘 要：

介紹了洗煤廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成、系統(tǒng)功能與作用以及在耿村洗煤廠的應(yīng)用實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：

綜合自動(dòng)化;系統(tǒng);集中控制;監(jiān)視;上位機(jī)

中圖分類號(hào)：

F49

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198（2014）24-0209-01

1 系統(tǒng)概述

耿村洗煤廠是義煤集團(tuán)最大的洗煤廠，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力450萬噸/年。生產(chǎn)工藝為：+240mm反手選，240～50mm采用動(dòng)篩跳汰排矸，-50mm不入選，煤泥采用濃縮壓濾回收。為提高產(chǎn)品質(zhì)量及管理水平，全部采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，完全實(shí)現(xiàn)了所有機(jī)電設(shè)備的參數(shù)監(jiān)視、聯(lián)鎖控制、信息傳輸及生產(chǎn)信息的統(tǒng)一管理，使生產(chǎn)與管理系統(tǒng)建立在一個(gè)高度信息化的平臺(tái)上。

2 系統(tǒng)組成

由生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度通訊系統(tǒng)、打點(diǎn)系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)相互獨(dú)立，任何子系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不會(huì)影響其它子系統(tǒng)的工作，同時(shí)各系統(tǒng)功能互補(bǔ)，數(shù)據(jù)共享，形成一套協(xié)調(diào)統(tǒng)一的指揮系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)功能

3.1 生產(chǎn)集控系統(tǒng)

（1）上位機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)選用兩臺(tái)研華工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)，可以顯示全廠生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況和運(yùn)行參數(shù)，包括圖形監(jiān)控、缺省流程設(shè)置、事故再啟、工藝流程動(dòng)態(tài)顯示、數(shù)據(jù)采集、趨勢(shì)圖、歷史數(shù)據(jù)顯示打印、故障語音報(bào)警及故障設(shè)備解鎖等。

（2）PLC控制系統(tǒng)選用SIEMENS S7-400系列可編程序邏輯控制器（PLC）為主站，S7-300系列模塊作為分站，對(duì)工藝系統(tǒng)參控的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行程序自動(dòng)控制。PLC主機(jī)具有數(shù)字量、模擬量和特殊信號(hào)處理功能、診斷功能、PID回路調(diào)節(jié)功能、通訊接口功能和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)控制功能。主機(jī)結(jié)構(gòu)為模塊式結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展。

（3）監(jiān)控功能和控制功能采用在調(diào)度監(jiān)控計(jì)算機(jī)上集中進(jìn)行，由調(diào)度人員對(duì)運(yùn)行控制方式進(jìn)行選擇，以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)和自動(dòng)順序啟停功能。

事故處理、暫停/解除功能：在設(shè)備運(yùn)行過程中，當(dāng)某臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，故障設(shè)備至煤源各設(shè)備立即停車，故障點(diǎn)沿煤流方向以后的設(shè)備延時(shí)停車。系統(tǒng)向各設(shè)備重新發(fā)啟動(dòng)預(yù)告信號(hào)，預(yù)告結(jié)束后便自動(dòng)啟車至煤源，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，以減少設(shè)備的頻繁啟停，降低設(shè)備的損壞率。

網(wǎng)絡(luò)功能：PLC與I/O之間采用遠(yuǎn)程I/O體系結(jié)構(gòu)，將I/O點(diǎn)分別設(shè)置在配電室及各配電點(diǎn)，減少控制電纜，降低干擾，優(yōu)化系統(tǒng)布線方式。PLC主機(jī)與上位機(jī)之間采用以太網(wǎng)連接，用于傳送控制信號(hào)。

（4）WEB瀏覽功能設(shè)置IBM 3650 WEB服務(wù)器1臺(tái)，采用西門子公司的正版Wincc Webnavigator軟件進(jìn)行web發(fā)布，允許10臺(tái)客戶機(jī)可同時(shí)在線訪問服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)在辦公室瀏覽整個(gè)洗煤廠設(shè)備運(yùn)行及生產(chǎn)情況。

3.2 工業(yè)電視及DLP大屏幕顯示系統(tǒng)

（1）工業(yè)電視系統(tǒng)是一套由位于現(xiàn)場(chǎng)的前端攝像機(jī)、云臺(tái)，以及位于尾端選煤廠集控中心的視頻矩陣、電視墻、硬盤錄像機(jī)等組成。電視墻由24臺(tái)32寸工業(yè)液晶監(jiān)視器組成。工業(yè)電視系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控錄像并能夠通過以太網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上傳視頻圖像的功能。為監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀況及設(shè)備所處環(huán)境的變化，所有視頻圖像和控制信號(hào)均采用光纖傳輸。調(diào)度室有手動(dòng)和計(jì)算機(jī)兩種方式遙控探頭，硬盤錄像機(jī)對(duì)圖像具有錄像儲(chǔ)存等功能，視頻圖像可局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)內(nèi)WEB瀏覽，傳輸質(zhì)量不低于25幀/秒。視頻服務(wù)器具有遙控探頭，錄像儲(chǔ)存、自動(dòng)整理等功能;硬盤錄像機(jī)容量至少能滿足存儲(chǔ)一個(gè)月的錄像。

（2）DLP大屏幕顯示系統(tǒng)由60寸8臺(tái)DLP大屏無縫拼接組成。支持單屏、跨屏以及整屏顯示，實(shí)現(xiàn)圖像窗口的縮放、移動(dòng)、漫游等功能。能實(shí)現(xiàn)每個(gè)DLP投影單元清晰獨(dú)立地顯示一路視頻，一路RGB圖像，或一路網(wǎng)絡(luò)圖像。能同時(shí)顯示至少8路復(fù)合視頻監(jiān)控圖像，通過將多路視頻監(jiān)控信號(hào)、計(jì)算機(jī)顯示信號(hào)在DLP大屏幕顯示系統(tǒng)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)綜合的顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)動(dòng)態(tài)直觀實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控管理和輔助指揮調(diào)度的目的。

3.3 打點(diǎn)系統(tǒng)

由防爆型聲光組合信號(hào)器及配套電纜組成，通訊涵蓋全廠所有設(shè)備。

3.4 調(diào)度電話系統(tǒng)

電話系統(tǒng)由主控制系統(tǒng)和抗噪聲電話及擴(kuò)音終端組成，是一種使用方便、高品質(zhì)的調(diào)度電話擴(kuò)音系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)先進(jìn)可靠、配置靈活、維護(hù)方便。其次，擴(kuò)展性方便，可與選煤廠集控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)集控系統(tǒng)設(shè)備開啟、故障等自動(dòng)語音廣播，也可與礦井調(diào)度機(jī)和礦井程控?cái)?shù)字交換機(jī)互聯(lián)。

該系統(tǒng)使用最新的HCMOS集成電路與交換機(jī)專用芯片，集成度大，元件種類與電路板種類少，且各種電路板槽道可互換，功能與容量配置非常便利。

4 結(jié)語

綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)在耿村洗煤廠的成功應(yīng)用，大大提高了洗煤廠的管理水平，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。該系統(tǒng)可靠性強(qiáng)，易于維護(hù)和管理，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，值得在選煤企業(yè)中推廣應(yīng)用。