選煤廠集控系統(tǒng)分析

摘要：選煤廠的集控系統(tǒng)可以為調(diào)度人員提供了大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息，非常有利于調(diào)度指揮，是選煤廠電氣控制的組成核心。集控系統(tǒng)的使用降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，且易于操作，維護(hù)方便，具有很強(qiáng)的推廣性。文章針對(duì)選煤廠的集控系統(tǒng)的特點(diǎn)及組成進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：選煤廠；集控系統(tǒng)；PLC；洗選煤自動(dòng)控制子系統(tǒng)；配煤裝車(chē)子系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）15-0139-02

早期的選煤廠在沒(méi)有計(jì)算機(jī)集控系統(tǒng)時(shí)，選礦過(guò)程是通過(guò)在崗人員手工開(kāi)啟單臺(tái)設(shè)備，就地作業(yè)，通過(guò)幾個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)備協(xié)同合作來(lái)完成選礦。這樣的工作流程需要的工作人員多，且各流程要協(xié)同配合工作，生產(chǎn)流程安全性差，儀器和儀表容易損壞，可靠性得不到保障。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，選煤廠生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新的要求使得計(jì)算機(jī)集控系統(tǒng)在選煤廠的應(yīng)用成為了必需。下面就對(duì)選煤廠集控系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)，以及應(yīng)用效果等方面進(jìn)行一系列的分析。

1選煤廠集控系統(tǒng)的特點(diǎn)

現(xiàn)階段，選煤廠幾乎都配置了集控系統(tǒng)，選煤廠的集控系統(tǒng)融合了工業(yè)控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)。

選煤廠集控系統(tǒng)一般情況下分為兩個(gè)主要層面：

1.1控制層

控制層一般采用的控制核心為可編程邏輯控制器（PLC），因?yàn)镻LC具有豐富的I/0接口模塊，可以針對(duì)控制需求合理地選擇開(kāi)關(guān)控制量和模擬控制量。PLC的硬件結(jié)構(gòu)多采用模塊化結(jié)構(gòu)，安裝方便，同時(shí)PLC的編程控制語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，方便工程技術(shù)人員操作應(yīng)用。選煤廠的干擾大，環(huán)境條件較復(fù)雜，PLC強(qiáng)大的抗干擾性為選礦過(guò)程的可靠提供了保障?；赑LC的控制層主要完成對(duì)選礦機(jī)械的控制作用，并將現(xiàn)場(chǎng)信息采集后傳送到下一層面。

1.2工控機(jī)監(jiān)控層

工控機(jī)監(jiān)控層為集控系統(tǒng)的第二個(gè)層面，它主要由工控機(jī)，顯示屏幕和PC機(jī)應(yīng)用軟件組成。工控機(jī)監(jiān)控層的作用是將第一層面PLC采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息顯示到屏幕上，方便工作人員根據(jù)信息進(jìn)行調(diào)度和發(fā)送操作命令。集控系統(tǒng)的第二個(gè)層面實(shí)現(xiàn)了可視化監(jiān)控處理，并可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，減輕了工作人員的工作力度，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

2選煤廠集控系統(tǒng)的組成

選煤廠的生產(chǎn)特點(diǎn)表現(xiàn)為系統(tǒng)連續(xù)性強(qiáng)，中間產(chǎn)品多，選礦設(shè)備布局分散。所以要合理安排生產(chǎn)的工藝流程，設(shè)備的控制方法，提高單臺(tái)設(shè)備的控制水平，多臺(tái)設(shè)備聯(lián)機(jī)控制的協(xié)調(diào)性，使得控制過(guò)程模塊化，網(wǎng)絡(luò)化，最終要求整體選礦過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。下面就具體分析一下選煤廠集控系統(tǒng)的組成。

依據(jù)選煤廠生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備布局分散的特點(diǎn)，選煤廠的集控系統(tǒng)多采用分布式的形式，這種形式將傳統(tǒng)的分布式儀表控制系統(tǒng)與集中控制系統(tǒng)有機(jī)地融合為一體，取二者的長(zhǎng)處，并借用現(xiàn)階段PLC強(qiáng)大的遠(yuǎn)程技術(shù)及組態(tài)軟件的可視化操作和數(shù)據(jù)處理功能，使系統(tǒng)變的安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，監(jiān)控方便。

2.1洗選煤自動(dòng)控制子系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)的以PLC為主要控制器，通過(guò)PLC邏輯控制實(shí)現(xiàn)原煤的準(zhǔn)備，浮選以及裝煤。此外洗選煤自動(dòng)控制子系統(tǒng)還具有除控制之外的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸功能。洗選煤自動(dòng)控制子系統(tǒng)的主要裝置為現(xiàn)場(chǎng)控制站，在生產(chǎn)過(guò)程中完成設(shè)備的啟動(dòng)，邏輯運(yùn)行，并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)，為現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)設(shè)備的控制提供了有效依據(jù)，最后再將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴霞?jí)電腦，為下一層面的監(jiān)控提供原始數(shù)據(jù)，還為屏幕顯示提供了數(shù)據(jù)。

2.2配煤裝車(chē)子系統(tǒng)

配煤裝車(chē)子系統(tǒng)也由PLC控制裝置控制，主要設(shè)備包括配煤皮帶機(jī)輸煤裝置、裝車(chē)皮帶機(jī)給煤裝置以及位置采集器等。該系統(tǒng)利用位置采集器得知煤所在的位置，然后傳輸給PLC，PLC再通過(guò)程序控制選擇正確的配煤方式給列車(chē)加煤。另外通過(guò)掃各描傳感器的狀態(tài)對(duì)PLC進(jìn)行編程，設(shè)置報(bào)警功能，一旦出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤就發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示錯(cuò)誤操作的位置并對(duì)傳輸帶或引絞車(chē)的速度調(diào)整。

2.3監(jiān)控子系統(tǒng)

調(diào)度工作站和大屏幕顯示器組成了監(jiān)控子系統(tǒng)。監(jiān)控子系統(tǒng)可以將整個(gè)選煤的生產(chǎn)過(guò)程都顯示在屏幕上，可以很方便地對(duì)每一個(gè)選煤流程及每一臺(tái)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。正是由于監(jiān)控子系統(tǒng)可以跟蹤顯示每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀況，所以就可以很方便地依據(jù)每臺(tái)設(shè)備反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)流程、每一個(gè)設(shè)備進(jìn)行調(diào)度指揮，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的錯(cuò)誤并及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行補(bǔ)救。

2.4調(diào)度擴(kuò)播子系統(tǒng)

在選煤廠采用集控系統(tǒng)之前，各崗位的工作人員常通過(guò)喊話的方式進(jìn)行信息傳遞，但是選煤廠大型設(shè)備多，產(chǎn)生的噪聲大，常常會(huì)發(fā)生聽(tīng)不到或者聽(tīng)不清好話的情況，致使發(fā)生操作不及時(shí)和操作錯(cuò)誤的事情，影響了選煤質(zhì)量，降低了生產(chǎn)效率。調(diào)度擴(kuò)播子系統(tǒng)就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息傳輸，保證了信息的實(shí)時(shí)性，可以很方便地實(shí)現(xiàn)各流程的協(xié)調(diào)合作。

2.5信息管理子系統(tǒng)

信息管理子系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)采用100M的交換式EtherNet／IP，完成全廠生產(chǎn)調(diào)度管理及多媒體信息處理，控制網(wǎng)絡(luò)采用ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線式過(guò)程控制網(wǎng)，完成參控設(shè)備的操作、控制、狀態(tài)監(jiān)視及信息傳輸功能，設(shè)備網(wǎng)DeviceNet主要完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息采集和控制指令的執(zhí)行。信息管理子系統(tǒng)利用以太網(wǎng)與各個(gè)工作站通信，將各工作站的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算。該系統(tǒng)主要為選煤廠的高層管理者提供生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)資料并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，方便了部門(mén)工作站的查詢。該系統(tǒng)在管理方面還可以提供企業(yè)的人事信息，技術(shù)資料，然后通過(guò)授權(quán)可以方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)查詢，有助于高效的辦公。

3選煤廠集控系統(tǒng)應(yīng)用后的顯著效果

首先，現(xiàn)場(chǎng)的操作智能化，僅通過(guò)點(diǎn)擊按鈕或者鼠標(biāo)就可以對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行控制，當(dāng)需要修改生產(chǎn)流程時(shí)僅改變控制邏輯即可，不需要更改硬接線，節(jié)約了大量的儀表和指示燈，降低了成本，易于維護(hù)。

其次，集控系統(tǒng)采用中的大顯示屏使得全部設(shè)備和流程的信息都可以顯示出來(lái)，方便了調(diào)度人員的工作，可以對(duì)各流程進(jìn)行有效的監(jiān)控。

再次，集控系統(tǒng)安全性高，操作方便，可靠性強(qiáng)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)中還可以降低電耗，提高了選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語(yǔ)

選煤廠集控系統(tǒng)的采用是發(fā)展的必然趨勢(shì)，該系統(tǒng)不但提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，還減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，值得大力推廣使用。在控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)飛速發(fā)展的今天，選煤廠集控系統(tǒng)一定會(huì)不斷地完善和發(fā)展，繼續(xù)為選煤廠節(jié)約成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：崔向龍（1976-），男，供職于山西華晉焦煤公司沙曲選煤廠。

（責(zé)任編輯：葉小堅(jiān)）