選煤廠廂式壓濾機PLC 控制系統(tǒng)改造

張俊杰 張坤 河南焦煤能源有限公司九里山礦

浮選尾煤處理為選煤廠生產(chǎn)工藝中不可缺的部分，焦煤集團九里山礦選煤廠尾煤處理采用廂式壓濾機處理工藝，其中使用率最高的為XMZ750/2000-UK 增強聚丙烯廂式壓濾機。由于該臺壓濾機經(jīng)常因PLC 控制系統(tǒng)故障、電接點壓力表故障、旋轉(zhuǎn)編碼器故障等問題造成設(shè)備不能正常工作，嚴(yán)重影響到尾煤壓濾處理，因此決定對該廂式壓濾機PLC 控制系統(tǒng)和其他問題進行改造。

一、壓濾機控制系統(tǒng)存在的問題

（一）在壓濾機自動控制過程中拉板小車運行不能方便的暫停和繼續(xù)

我廠XMZ750/2000-UK 廂式壓濾機在生產(chǎn)過程中存在拉板拉開后煤泥餅粘黏，不能自動脫餅的問題，而壓濾機控制箱距離操作員工處理煤泥餅不脫落作業(yè)地點相對較遠(yuǎn)，不能及時方便的控制拉板小車的暫停和繼續(xù)，因而不僅影響壓濾機運行效率，還增加了操作人員的工作強度和造成工作失誤。

（二）旋轉(zhuǎn)編碼器故障造成拉板小車自動運行錯誤

該壓濾機使用地為旋轉(zhuǎn)編碼器控制拉板小車自動運行程序，而由于旋轉(zhuǎn)編碼器連接軸強度不夠和使用環(huán)境較差的原因，經(jīng)常造成旋轉(zhuǎn)編碼器連接軸卡斷和旋轉(zhuǎn)編碼器損壞等故障，對壓濾機拉板小車自動運行造成了很多困難，存在不能正常拉板卸載煤泥餅的問題，而且旋轉(zhuǎn)編碼器采購成本較大，增加了設(shè)備維修資金的投入。

（三）電接點壓力表接觸點故障造成液壓站長時間超壓運行

電接點壓力表共有兩組觸點，高位油壓上限動合觸點和低位油壓下限動合觸點，我廠壓濾機存在多次因電接點壓力表上限觸點接觸不良造成的液壓站油泵電機長時間超壓運行的情況，多次損壞液壓系統(tǒng)液壓閥和液壓油泵，并且對壓濾機機頭液壓缸也造成了一定程度的損壞。

（四）壓濾機控制系統(tǒng)報警為文本顯示報警，不能及時發(fā)現(xiàn)并處理報警信息

該臺壓濾機使用的控制系統(tǒng)為西門子S7-200PLC 控制系統(tǒng)，配合TD200 文本顯示器作為控制和參數(shù)調(diào)節(jié)、報警信息顯示等作用，沒有配置具有聲光報警器等外部報警裝置，以至于壓濾機出現(xiàn)故障停機時，操作工不能及時發(fā)現(xiàn)并處理故障信息，只能在發(fā)現(xiàn)壓濾機長時間停機后才會注意到設(shè)備故障停機，再去查看文本顯示器報警內(nèi)容，影響了設(shè)備運行效率。

二、改造壓濾機控制系統(tǒng)存在問題方法

（一）自動運行拉板小車的暫停和繼續(xù)控制改造

對于拉板小車暫停和繼續(xù)控制的改造方案，通過與現(xiàn)場操作工的討論和研究決定，通過使用接近開關(guān)配合腳踏拉繩的方法，用以解決操作工在處理煤泥餅粘黏作業(yè)時對拉板小車進行暫停和繼續(xù)的控制操作，具體使用方法如下：當(dāng)拉板小車自動運行拉板作業(yè)時，如果拉開濾板后煤泥餅未能自行脫落，需要操作工使用工具對煤泥餅進行手動脫落，那么操作工就可以用腳踩踏底部拉繩，拉繩拉緊接近開關(guān)，使接近開關(guān)脫離固定位置鐵板，斷開一次接近開關(guān)傳輸給PLC 傳輸一個信號，使拉板小車暫停運行，操作工處理完粘黏煤泥餅后再次踩踏拉繩，接近開關(guān)斷開再次傳輸給PLC 一個信號，使拉板小車?yán)^續(xù)完成之前的自動拉板運行動作，這樣操作工不用在發(fā)現(xiàn)煤泥餅未脫落后跑到壓濾機控制箱處對控制系統(tǒng)進行暫停操作，極大的方便了操作工處理粘黏煤泥餅的工作。

（二）使用接近開關(guān)替換旋轉(zhuǎn)編碼器來控制拉板小車自動運行

針對旋轉(zhuǎn)編碼器連接軸斷裂和旋轉(zhuǎn)編碼器故障對拉板小車自動運行的影響問題中，經(jīng)過現(xiàn)場的分析和研究，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)編碼器因安裝位置和環(huán)境的影響，在拉板小車運行過程中出現(xiàn)卡頓和故障的概率較高，且每次旋轉(zhuǎn)編碼器故障后維修工在處理故障時的工作空間很狹小，同時因旋轉(zhuǎn)編碼器的成本較高，經(jīng)過討論研究決定將使用接近開關(guān)替換旋轉(zhuǎn)編碼器來控制拉板小車運行，同時改變接近開關(guān)位置以方便維修工對設(shè)備進行維修。接近開關(guān)替換旋轉(zhuǎn)編碼器改造具體內(nèi)容如下：在壓濾機拉板小車動力齒輪處安裝接近開關(guān)，位于動力輪齒輪牙處，拉板小車運行時接近開關(guān)給PLC 周期掃描信號，當(dāng)拉板小車到位卡住濾板后脈沖信號停止，拉板小車反轉(zhuǎn)運行繼續(xù)給PLC 周期掃描信號，當(dāng)拉板小車再次到位后脈沖信號停止，拉板小車再次反轉(zhuǎn)運行周而復(fù)始完成拉板小車自動運行控制程序。

（三）液壓站長時間過壓運行解決辦法

針對由于電接點壓力表故障引起的液壓站長時間過壓運行的問題，在PLC 控制序中編寫了一組由時間繼電器組成的保護程序，并且經(jīng)過現(xiàn)場壓濾機生產(chǎn)運行周期確定了保護動作時間，在電接點壓力表故障的情況下，對壓濾機機頭拉板和壓板時間進行了限制，使之到達設(shè)定運行時間后自動停止液壓站運行，解決了液壓站長時間過壓運行造成液壓缸和油泵電機的損壞問題。

（四）聲光報警器的改造

對壓濾機運行過程中設(shè)備故障和程序報警進行改造，完善PLC 程序報警機制，對原有的文本顯示器和按鈕指示燈報警機制進行改進，新增加一個聲光報警器，當(dāng)壓濾機運行故障時，報警程序運行給外部繼電器送電，接通聲光報警器，聲光報警器發(fā)出報警聲音并閃燈，操作工能在很遠(yuǎn)的地方聽到和看到聲光報警器發(fā)出的警報，及時對壓濾機運行故障進行處理。

圖1 壓濾機PLC 控制接線圖

（五）壓濾機改造PLC 控制接線圖（見圖1）

三、結(jié)論

在針對壓濾機控制系統(tǒng)的改造工作中，由于原控制系統(tǒng)s7-200PLC 部分輸入輸出點壞無法繼續(xù)使用，因此現(xiàn)場改造使用了三菱FX1n-24mrPLC 進行了控制程序編寫，節(jié)省了采購PLC 的成本，同時去掉了TD200 文本顯示器，解決了因PLC與文本顯示器通信不上出現(xiàn)的程序無法運行的情況，精簡了壓濾機操作控制程序，方便了操作工的日常工作，在改造過程中不斷調(diào)試和改進拉板小車腳踏拉繩接近開關(guān)位置和松緊度，使得操作工能夠方便輕松的處理煤泥餅粘板工作，調(diào)整拉板小車動力齒輪和接近開關(guān)安裝位置，減少因安裝位置造成的齒輪和接近開關(guān)磕碰。通過改造，解決了壓濾機在實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的諸多問題，降低了操作勞動強度，方便了設(shè)備維護，提高了安全可靠性，運行綜合效果良好。