45米濃縮機PLC控制系統(tǒng)項目改造

汪黎黎

摘 要：此次改造為企業(yè)安全順利生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)，做到真正的節(jié)能降耗、企業(yè)效益和綜合社會效益均十分明顯。

關(guān)鍵詞：45米濃縮機； 壓力傳感器 ；聲光報警裝置；信號采集濾波

一、項目提出的背景與要求

錦達洗煤廠是一座年入洗能力300萬噸的大型現(xiàn)代化煉焦煤選煤廠，選煤工藝采用動篩預(yù)排矸+有壓兩產(chǎn)品主再選重介旋流器+TBS粗煤泥干擾床+浮選聯(lián)合洗選工藝，全廠共六大生產(chǎn)系統(tǒng)，分別為原煤準備系統(tǒng)、主洗系統(tǒng)、產(chǎn)品儲裝運系統(tǒng)、煤泥水處理系統(tǒng)、矸石外運系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)。現(xiàn)場使用的45米濃縮機自2016年安裝以來，已運行將近2年，隨著設(shè)備的老化、配件產(chǎn)品的更新?lián)Q代，購買配件費用太大，維護成本太高。例如：購買一套原廠家?guī)С绦虻腜LC配件的價格是32000元/套（程序是加密狀態(tài)的）。

二、 改造前濃縮機的現(xiàn)狀及存在問題

在正常使用過程中體現(xiàn)出一些缺點和不足如下：

1.現(xiàn)場使用中自動提耙故障，不能自動提耙，長期工作在手動狀態(tài)；日常檢修中已排除外部元器件及線路故障的原因；初步判斷是程序胡亂原因。系統(tǒng)還經(jīng)常造成壓耙或者驅(qū)動馬達螺絲斷裂等故障，

2.故障出現(xiàn)后的故障處理困難，開始人工放水、清理煤泥，潛水泵需要連續(xù)工作一周，造成設(shè)備維修維護勞動強度非常大。

3.程序處于加密狀態(tài)，無法實施在線故障排除，對檢修工作帶來極大不便和困難。

4.沒有聲光報警裝置，壓耙故障不易及時發(fā)現(xiàn)，會造成液壓馬達和減速機鏈接螺栓崩斷等現(xiàn)象。

鑒于以上不足，在不改變原硬件電路的情況下，從新編寫程序以實現(xiàn)原濃縮機的所有煤泥處理和設(shè)備保護等所有功能。

三、 控制系統(tǒng)改造的技術(shù)方案

1.通過此次升級改造，使?jié)饪s機復(fù)現(xiàn)自動提耙功能；通過現(xiàn)場液壓泵站更換新型號的電接點壓力表，壓力傳感器（提供4-20MA的電流信號）等主要配件外加PLC程序自己編寫。

2.通過壓力傳感器采集到的壓力達到上限自動提耙并實現(xiàn)聲光報警，報警裝置聯(lián)動煤泥處理泵房的聲光報警裝置，提醒值班人員及時處理。壓力到達下限自動降耙使煤泥充分攪拌并得以及時處理。

3.改造后可以大量減少故障，使的維修維護工和崗位工大大減少勞動強度。

4.PLC更換后，重新寫入已編好的自動控制程序，能夠方便以后故障排除和在線故障監(jiān)測。

5.鑒于模擬量信號不穩(wěn)定的問題，使用軟件濾波，壓力傳感器提供穩(wěn)定準確壓力信號。

6.PLC控制原理簡圖如下：

四、控制系統(tǒng)改進的技術(shù)關(guān)鍵

1.增加聲光報警裝置，現(xiàn)場增加一個聲光報警，泵房值班處設(shè)置一個聲光報警裝置，二者實現(xiàn)聯(lián)動，一旦系統(tǒng)有報警二個報警器同時響，及時提醒崗位工巡查、處理。

2.鑒于模擬量信號不穩(wěn)定的問題，使用軟件濾波，壓力傳感器提供穩(wěn)定準確壓力信號。具體技術(shù)實現(xiàn)見“改造方案”的第6條。

3.模擬量信號采集濾波方法：

//調(diào)出模擬信號

LD SM0.0

MOVW AIW0， VW200

//定義采樣時間

LD SM0.0

AN T37

TON T37， 1

//將模擬量值存入表格

LD T37

ATT VW200， VW0

//將值轉(zhuǎn)化為實數(shù)

LD SM0.0

ITD VW200， VD204

DTR VD204， VD208

MOVW VW2， VW300

//求采樣和

LD T37

+R VD208， VD212

//采樣次數(shù)到，求平均值，采樣和減去采樣第一次值

LDW> VW300， +9

ITD VW300， VD216

DTR VD216， VD220

MOVR VD212， VD224

/R VD220， VD224

FIFO VW0， VW306

ITD VW306， VD308

DTR VD308， VD312

-R VD312， VD212

五、改造后經(jīng)濟效益和社會效益

改造完成后檢修、生產(chǎn)崗位人員的相對工作量大幅降低，通過統(tǒng)計分析則全年可節(jié)約成本如下：

每年減少節(jié)約的備件（如爬架轉(zhuǎn)動馬達、減速機、帶程序的PLC模塊等）投入3萬元；

每年減少衛(wèi)生清掃器具投入、用水、用電以及 檢修工器具等折合約0.5萬元。4臺設(shè)備節(jié)約費用為4*（3+0.5）=14萬元。

錦達洗煤廠此次改造與原廠家的舊系統(tǒng)相比較有以下優(yōu)點：

1.濃縮機的故障率明顯減少、大大降低了故障處理時工人的勞動強度和安全風險，減少了備品配件的資金投入（例如：帶源程序的PLC比單獨購買無程序的PLC節(jié)約成本盡2萬元）。

2.減少了故障影響時間，間接增加了運營收入。保證了設(shè)備安全和使用率，大大降低了檢修工人的勞動風險。

3.因為plc程序可以在線監(jiān)測，顧可配合檢修維護人員進行PLC在線故障排查，降低檢修任務(wù)的難度和效率，縮短了故障檢修時間。

綜上，此次改造為企業(yè)安全順利生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)，做到真正的節(jié)能降耗、企業(yè)效益和綜合社會效益均十分明顯。